回転機用磁石、回転機及び回転機用磁石の製造方法
【課題】回転機のコギングトルクの低減を図ることができる回転機用磁石、回転機及び回転機用磁石の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る回転機用磁石は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石であり、前記希土類焼結磁石体は、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータの対向面と前記対向面に対向する対向面とが略平行であると共に、前記希土類焼結磁石体の端面の両端部分及びその側面部分を含む両端部の残留磁束密度は、ステータと対向する端面の中央部分及びその側面部分を含む中央部における残留磁束密度より低く、希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度と中央部の残留磁束密度との比が０．４％以上であることを特徴とする。
【解決手段】本発明に係る回転機用磁石は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石であり、前記希土類焼結磁石体は、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータの対向面と前記対向面に対向する対向面とが略平行であると共に、前記希土類焼結磁石体の端面の両端部分及びその側面部分を含む両端部の残留磁束密度は、ステータと対向する端面の中央部分及びその側面部分を含む中央部における残留磁束密度より低く、希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度と中央部の残留磁束密度との比が０．４％以上であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石体の残留磁束密度Ｂｒの低減を抑制し、コギングトルクを低減して回転機の性能を向上させる回転機用磁石、回転機及び回転機用磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｔ−Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素）系の組成を有する希土類焼結磁石は、高い保磁力ＨｃＪを有するなど優れた磁気特性を発揮する磁石である。そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系の希土類焼結磁石は、高性能な永久磁石として、電気自動車やハイブリッドカーなど高性能が要求されるモータや発電機などの回転機に使用されている。
【０００３】
回転機におけるコギングトルクの発生を抑制するため、従来では、例えば、直方体磁石の端部を切削して磁石肉厚を変えたＮｄ系焼結磁石が提案されている（例えば、特許文献１参照）。Ｎｄ系焼結磁石によれば、磁石の肉厚を変えることで、端部の磁束密度を低減させることができ、正弦波に類似の形状の波形の磁束密度を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１３５５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の磁石の端部を切削して磁石の肉厚を変化させる方法では、コギングトルクに影響する磁束分布については、十分考慮されていない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転機のコギングトルクの低減を図ることができる回転機用磁石、回転機及び回転機用磁石の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明に係る回転機用磁石は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石であり、前記希土類焼結磁石体は、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータと対向する端面と前記端面に対向する端面とが略平行であると共に、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部分及び前記両端部分に接する側面部分を含む両端部における残留磁束密度は、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の中央部分及び前記中央部分に接する側面部分を含む中央部における残留磁束密度より低く、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部の残留磁束密度と中央部の残留磁束密度との比が０．４％以上であることを特徴とする。
【０００８】
希土類焼結磁石体の残留磁束密度は、希土類焼結磁石体の中央部よりも両端部の方を低くし、希土類焼結磁石体の残留磁束密度Ｂｒの分布を制御することができるので、希土類焼結磁石体の端面における残留磁束密度Ｂｒ分布を制御して表面磁束を滑らかにすることができる。その結果、回転機のコギングトルクの発生を低減することができる。また、希土類焼結磁石体の形状が直方体の場合、磁石の端部の切削を行う必要はないため、原材料の質量歩留の低下を抑制できる。そのため、希土類焼結磁石体を切削することなく直方体など簡素な形状のまま、材料歩留が良いため、原材料の有効利用を図りつつ、回転機にそのまま組み込むことができるので、安価な埋込磁石型モータなどの回転機を製造するために用いることができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記希土類焼結磁石体は、前記ステータと対向する端面の少なくとも両端にＨＲ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）の希土類化合物を含むことが好ましい。これにより、希土類焼結磁石体の残留磁束密度は、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の中央部よりも両端部の方が低くなり、希土類焼結磁石体の残留磁束密度Ｂｒの分布を制御することができるので、効率良く希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面における表面磁束を滑らかにすることができる。
【００１０】
また、この目的を達成するために、本発明に係る回転機は、上記のいずれかの回転機用磁石を含むことを特徴とする。これにより、回転機のコギングトルクの発生を低減することができる。発明の回転機は、表面磁束を滑らかにした回転機用磁石を永久磁石として用いているため、コギングトルクやトルクリップルなどを低減することができ、回転機の性能を向上させることができる。
【００１１】
また、この目的を達成するために、本発明に係る回転機用磁石の製造方法は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体に対して、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータに対向する前記希土類焼結磁石体の端面の少なくとも両端に、ＨＲの希土類化合物を含む希土類化合物含有液を塗布し、前記希土類化合物含有液が乾燥した後、前記希土類焼結磁石体を熱処理し、前記希土類焼結磁石体中にＨＲの希土類化合物を拡散させることを特徴とする。
【００１２】
希土類焼結磁石体の残留磁束密度は、希土類焼結磁石体の中央部よりも両端部の方を低くし、希土類焼結磁石体の残留磁束密度Ｂｒの分布を制御することで、希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度Ｂｒ分布を制御して表面磁束を滑らかにすることができる。その結果、回転機のコギングトルクの発生を低減することができる。また、希土類焼結磁石体の形状が直方体の場合、磁石の端部の切削を行う必要はないため、原材料の質量歩留の低下を抑制できる。そのため、希土類焼結磁石体を切削することなく直方体など簡素な形状のまま、材料歩留が良いため、原材料の有効利用を図りつつ、回転機にそのまま組み込むことができるので、安価な埋込磁石型モータなどの回転機を製造するために用いることができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記希土類焼結磁石体として、前記ステータと対向する端面と前記端面と対向する端面とが略平行である希土類焼結磁石体を用いることが好ましい。これにより、希土類焼結磁石体のステータとの対向面にのみ、ＨＲの希土類化合物を拡散させることができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部に前記希土類化合物含有液を塗布することが好ましい。焼結磁石体の両端部にのみ希土類化合物含有液を付着させるので、回転機のコギングトルクの発生を有効に低減しつつ、過剰な付着を抑制して、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面と接する側面の全面又は一部に前記希土類化合物含有液を塗布することが好ましい。更に焼結磁石体の側面に希土類化合物含有液を付着させるので、回転機のステータの形状に応じて、焼結磁石体への希土類化合物含有液の付着量を調整して、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制しつつ、回転機のコギングトルクの発生を更に低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる回転機用磁石、回転機及び回転機用磁石の製造方法は、希土類焼結磁石体の表面磁束を滑らかとし、回転機のコギングトルクの低減を図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の好適な一実施形態である回転機用磁石を示す図である。
【図２】図２は、希土類化合物付着装置の構成を簡略に示す図である。
【図３】図３は、希土類焼結磁石体を示す図である。
【図４】図４は、希土類化合物含有液の浸漬動作前における希土類化合物付着装置を示す図である。
【図５】図５は、希土類化合物含有液に希土類焼結磁石体の端面にのみ接触させている希土類化合物塗布装置を示す図である。
【図６】図６は、希土類化合物含有液から焼結磁石体が引き上げられた状態の希土類化合物付着装置を示す図である。
【図７】図７は、端面に付着した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物付着装置を示す図である。
【図８】図８は、図７の部分拡大図である。
【図９】図９は、希土類化合物含有液を掻き取った後における希土類化合物付着装置を示す図である。
【図１０】図１０は、希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を示す図である。
【図１１】図１１は、希土類焼結磁石体を把持する他の把持具の構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、希土類焼結磁石体を希土類化合物含有液に浸漬した状態を示す図である。
【図１３】図１３は、希土類化合物含有液から焼結磁石体が引き上げられた状態の希土類化合物付着装置を示す図である。
【図１４】図１４は、端面に付着した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物付着装置を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の一部拡大図である。
【図１６】図１６は、希土類化合物付着装置が被転写部材に希土類化合物含有液を転写している状態を示す図である。
【図１７】図１７は、側面に付着した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物付着装置の図である。
【図１８】図１８は、図１７の一部拡大図である。
【図１９】図１９は、希土類化合物含有液を掻き取った後における希土類化合物付着装置を示す図である。
【図２０】図２０は、希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を示す図である。
【図２１】図２１は、希土類焼結磁石体を把持する他の把持具の構成の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、希土類焼結磁石体を希土類化合物含有液に浸漬した状態を示す図である。
【図２３】図２３は、希土類化合物含有液から焼結磁石体が引き上げられた状態の希土類化合物付着装置を示す図である。
【図２４】図２４は、希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を示す図である。
【図２５】図２５は、２つの希土類焼結磁石の周方向位置とそのときの磁束との関係を模式的に示す図である。
【図２６】図２６は、希土類化合物を付着させた他の希土類焼結磁石の状態を示す図である。
【図２７】図２７は、希土類化合物を付着させた他の希土類焼結磁石の状態を示す図である。
【図２８】図２８は、本発明の実施形態に係る回転機用磁石の製造方法を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、希土類化合物含有液の製造方法を示すフローチャートである。
【図３０】図３０は、希土類化合物の付着方法を示すフローチャートである。
【図３１】図３１は、ＩＰＭモータの一実施形態の構成を簡略に示す縦断面図である。
【図３２】図３２は、希土類焼結磁石から磁気特性試料を取り出すための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１９】
＜回転機用磁石＞
本実施形態に係る回転機用磁石の実施形態について説明する。本実施形態に係る回転機用磁石は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石である。希土類焼結磁石体は、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータと対向する端面と該端面に対向する端面とが略平行である。希土類焼結磁石体のステータと対向する端面の両端部分及び両端部分に接する側面部分を含む両端部における残留磁束密度は、前記希土類焼結磁石体のステータと対向する端面の中央部分及び中央部分に接する側面部分を含む中央部における残留磁束密度より低く、希土類焼結磁石体のステータと対向する端面の両端部の残留磁束密度と中央部の残留磁束密度との比が０．４％以上である。
【００２０】
図１は、本発明の好適な一実施形態である回転機用磁石を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る回転機用磁石１０は、希土類焼結磁石体１１と、希土類焼結磁石体１１の角部（端面（上面）の両端部分１１ａ、１１ｂとその側面の側面部分１１ｃに含まれる領域）の希土類焼結磁石体１１内に拡散された希土類元素ＨＲ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）の希土類化合物とを有する。なお、図１中、ハッチング部分は、ＨＲの希土類化合物が含まれている領域を示す。また、図１では、両端部分１１ａ、１１ｂは、希土類元素ＨＲが希土類焼結磁石体１１内に拡散した塗布幅Ｐｗに対応し、側面部分１１ｃが塗布高さＰｄに対応する。
【００２１】
本実施形態においては、端面とは、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータと対向する面と、その面の対向面とをいう。特に、ステータの対向面は、上面といい、その上面との対向面を下面という。この端面に接する面を側面という。また、両端部とは、希土類焼結磁石体の端面の両端部分及びその両端部分に接する側面の一部又は全部を含む領域部分をいい、中央部とは、希土類焼結磁石体の端面の中央部分及び中央部分に接する側面部分を含む領域部分をいう。また、希土類焼結磁石体の端面の両端部が設けられる方向が回転機の回転方向となる。
【００２２】
本実施形態に係る回転機用磁石１０は、ＨＲの希土類化合物を含有させた希土類化合物含有液を希土類焼結磁石体１１に塗布して乾燥し、希土類焼結磁石体１１にＨＲの希土類化合物を付着させた後、熱処理することにより希土類焼結磁石体１１の両端部分１１ａ、１１ｂとその側面の側面部分１１ｃ内にＨＲの希土類化合物を粒界拡散させたものである。
【００２３】
希土類焼結磁石体１１は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金からなる希土類焼結磁石である。Ｒは、Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素を表す。希土類元素とは、長周期型周期表の第３族に属するＳｃ、Ｙおよびランタノイド元素のことをいう。ランタノイド元素には、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等が含まれる。希土類元素は、軽希土類及び重希土類に分類され、重希土類元素とは、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕをいい、軽希土類元素はそれ以外の希土類元素である。製造コスト及び磁気特性の観点から、ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含まれるものであることが好ましい。
【００２４】
Ｔは、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を示すものである。Ｔは、Ｆｅ単独であってもよく、Ｆｅの一部がＣｏで置換されていてもよい。Ｆｅの一部をＣｏに置換する場合、磁気特性を低下させることなく温度特性を向上させることができる。また、Ｃｏの含有量は、Ｆｅの含有量の２０質量％以下に抑えることが望ましい。これは、Ｃｏの含有量がＦｅの含有量の２０質量％より大きくなるようにＦｅの一部をＣｏに置換すると、磁気特性を低下させる虞がある。また、希土類焼結磁石体１１が高価となってしまうからである。Ｔは、Ｆｅ、Ｃｏ以外に、例えば、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどの遷移元素の少なくとも１種の元素を更に含んでいてもよい。
【００２５】
本実施形態に係る回転機用磁石１０の主相には、結晶粒の組成がＲ2Ｔ14Ｂという組成式で表されるＲ2Ｔ14Ｂ相とＲ2Ｔ14Ｂ相よりＲが多いＲリッチ相が含まれる。主相は、Ｒ2Ｔ14Ｂ型の正方晶からなる結晶構造を有するものである。粒界相には、希土類元素の配合割合が高いＲリッチ相が含まれる。粒界相は、Ｒリッチ相の他に、ホウ素（Ｂ）原子の配合割合が高いホウ素リッチ相が含まれていてもよい。また、結晶粒の粒径は、通常１μｍから３０μｍ程度である。また、希土類焼結磁石には、当該磁石を加工して着磁した磁石製品と、当該磁石を着磁していないものとの両方を含む。
【００２６】
上記希土類焼結磁石体１１において、Ｂの一部を炭素（Ｃ）に置換することができる。この場合、磁石の製造が容易となるほか、製造コストの低減も図れるようになる。また、Ｃは耐蝕性を有するため、Ｂの一部をＣに置換することで、耐蝕性を向上させることができる。また、Ｃの置換量は、磁気特性に実質的に影響しない量とする。
【００２７】
本実施形態に係る回転機用磁石１０は、保磁力の向上や製造コストの低減等を図る観点から、上記構成に加え、Ａｌ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｚｒ等の元素をさらに含んでいてもよい。これらの含有量も磁気特性に影響を及ぼさない範囲とすることが好ましく、それぞれ５質量％以下とすることが好ましい。また、その他、不可避的に混入する成分としては、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、Ｃ、Ｃａ等が考えられる。これらはそれぞれ０．５質量％程度以下の量で含有されていてもよい。
【００２８】
本実施形態に係る回転機用磁石１０における希土類元素の含有量は２５質量％以上３５質量％以下であり、好ましくは２８質量％以上３３質量％以下であり、Ｂの含有量は０．５質量％以上１．５質量％以下であり、好ましくは０．８質量％以上１．２質量％以下であることが好ましい。また、Ｆｅの一部をＣｏに置換してＣｏを含める場合、Ｃｏの含有量は４質量％以下の範囲が好ましく、０．１質量％以上２質量％以下とすることがより好ましく、０．３質量％以上１．５質量％以下とすることが更に好ましい。
【００２９】
Ａｌ、Ｃｕの何れか一方又は両方を０．０２質量％以上０．６質量％以下の範囲で含有することができる。この範囲でＡｌ及びＣｕの１種又は２種を含有させることにより、得られる磁石の高保磁力化、高耐蝕性化、温度特性の改善が可能となる。Ａｌの含有量は０．０３質量％以上０．４質量％以下であるのが好ましく、０．０５質量％以上０．２５質量％以下がより好ましい。また、Ｃｕの含有量は０．３質量％以下が好ましく（但し、０を含まず）、０．２質量％以下（ただし、０を含まない）とすることがより好ましく、０．０３質量％以上０．１５質量％以下とすることが更に好ましい。
【００３０】
本実施形態に係る回転機用磁石１０においては、磁気特性の観点から、酸素量を６０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは３０００ｐｐｍ以下、特に好ましくは２０００ｐｐｍ以下とする。また、炭素量を２０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは１５００ｐｐｍ以下、特に好ましくは１２００ｐｐｍ以下とする。さらに、窒素量を１０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは８００ｐｐｍ以下、特に好ましくは６００ｐｐｍ以下とする。
【００３１】
希土類焼結磁石体１１は、原料粉末の成形体を焼結することにより製造された磁石体である。希土類焼結磁石体は、例えば金型を用いてプレス成形などにより任意の形状に成形される。本実施形態では、希土類焼結磁石体１１の形状は、直方体としている。希土類焼結磁石体１１の形状は、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータと対向する端面と、この端面に対向する端面とは略平行である。
【００３２】
希土類焼結磁石体の形状は、直方体に限定されるものではなく、用いる金型の形状に応じて、例えば、６面体、平板状、四角柱などの柱状、希土類焼結磁石体の断面形状がＣ型の円筒状等、任意の形状とすることができる。四角柱としては、例えば、底面が長方形の四角柱、底面が正方形の四角柱であってもよい。
【００３３】
直方体を構成する６面のうち一つの面を選択し、選択した面の両端に少なくとも希土類化合物含有液２１を付着させる。６面のうち、選択する面はコイルに対向する面とする。
【００３４】
希土類焼結磁石体１１は、以下の方法で製造される。まず、所望の組成の希土類焼結磁石を得ることができる合金を作製する。次いで、得られた合金を粉砕して微粉末とし、原料粉末とする。磁石の主相を形成する主相系合金と、主に粒界を形成する粒界系合金とを作製した場合には、主相系合金及び粒界系合金をそれぞれ粉砕して微粉末とし、これらを所望の割合で混合して原料粉末とする。本実施形態では、主相系合金と粒界系合金との２合金をも混合して原料粉末を作製しているが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、１合金でもよい。
【００３５】
得られた原料粉末を、磁場を印加しながら成型して、成型体を得る。次いで得られた成型体を加熱して焼結を行い、得られた焼結体を酸洗浄して表面処理を行って、希土類焼結磁石体を得る。なお、焼結体は必ずしも酸洗浄しなくてもよい。
【００３６】
本実施形態に係る回転機用磁石１０は、希土類焼結磁石体１１の上面にＨＲの希土類化合物を含む希土類化合物含有液（ペースト）を塗布し、ＨＲの希土類化合物を存在させた状態で希土類焼結磁石体を熱処理することで、ＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体の内部に吸収させた希土類焼結磁石である。
【００３７】
また、本実施形態においては、塗布幅Ｐｗは磁石体長さの４０％以下が好ましく、より好ましくは３０％以下であり、更に好ましくは２．５％以上２０％以下である。また、塗布高さＰｄは、塗布しなくてもよく、２０％以上である。
【００３８】
また、本実施形態においては、希土類焼結磁石体への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布率は、５ｍｇ／ｃｍ２以上３５ｍｇ／ｃｍ２以下が好ましく、より好ましくは１０ｍｇ／ｃｍ２以上３０ｍｇ／ｃｍ２以下であり、更に好ましくは１５ｍｇ／ｃｍ２以上２５以下ｍｇ／ｃｍ２であり、２０ｍｇ／ｃｍ２程度が最も好ましい。
【００３９】
希土類化合物含有液に含有させる希土類化合物としては、希土類化合物：希土類元素ＨＲ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）、ＨＲ水素化物、ＨＲ酸化物、ＨＲフッ化物、ＨＲＴ合金（Ｔは遷移金属元素）、ＨＲＴ水素化物、ＨＲＴ酸化物、ＨＲＴＢ合金（Ｂはボロン）、ＨＲＴＢ水素化物、ＨＲＴＢ酸化物を用いることができる。また、ＨＲは、Ｈｏを更に含んでもよい。この場合、重希土類元素は、希土類焼結磁石の異方性磁界を大きくする作用があり、磁石の保磁力を向上させることが可能である。また希土類化合物含有液中には樹脂を含むことが好ましい。これにより、希土類化合物の焼結体への密着性を上げることができる。使用する樹脂は特に限定はなく、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂等が用いられる。また使用される溶剤としては、樹脂を溶解できれば特に規定はない。
【００４０】
希土類焼結磁石体１１の端面にＨＲの希土類化合物を付着させた後、高温で熱処理することで、希土類焼結磁石体１１の内部にＨＲの希土類化合物を吸収させ、拡散させる方法が用いられる。これにより、ＨＲの希土類化合物を付着させ、熱処理することにより得られる希土類焼結磁石は、残留磁束密度Ｂｒを制御することができる。そのため、このようにして得られる本実施形態に係る回転機用磁石１０を回転機用の磁石に用いた場合、高出力でコギングトルクが低減され、トルク性能に優れた回転機になる。
【００４１】
（希土類焼結磁石体１１への希土類化合物含有液の塗布方法）
希土類焼結磁石体１１の表面に希土類化合物含有液を塗布させる方法として、希土類焼結磁石体の表面に希土類化合物含有液を塗布する方法、ＨＲの希土類化合物を含む合金粉末を塗布する方法、希土類焼結磁石体の表面にＨＲの希土類化合物を含む合金をスパッタリング法により塗布させる方法などが用いられる。
【００４２】
本実施形態では、希土類焼結磁石体１１の端面（上面）の両端部分、両端部分とその側面、または端面（上面）の両端部分およびその両端部分に接する側面部分を含む両端部を含む角部のいずれかにＨＲの希土類化合物を吸収させ、拡散させることから、希土類化合物含有液を塗布する方法を用いることが好ましい。
【００４３】
希土類焼結磁石体１１の表面の両端部に希土類化合物含有液を塗布して、希土類焼結磁石体１１の端面（上面）の両端部の一部にのみ希土類化合物含有液を塗布させる場合、図２に示すような希土類化合物塗布装置を用いて行うことが好ましい。図２は、希土類化合物塗布装置の構成を簡略に示す図であり、図３は、希土類焼結磁石体１１を示す図である。図２に示すように、希土類化合物塗布装置２０は、希土類化合物含有液２１を貯留する浸漬槽２２と、希土類焼結磁石体１１を移動させ、浸漬槽２２に貯留された希土類化合物含有液２１に、希土類焼結磁石体１１を所定の深さで浸漬した後引き上げる焼結磁石体移動機構２４と、希土類焼結磁石体１１の端面及び側面に塗布した希土類化合物含有液２１の一部又は全部を掻き取る第１ブレード２５と、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布した希土類化合物含有液２１の一部又は全部を掻き取る第２ブレード２６と、を含む。
【００４４】
浸漬槽２２は、希土類化合物含有液２１を貯留する。浸漬槽２２には、希土類化合物含有液２１を手動で供給してもよいし、希土類化合物含有液２１を自動給送する装置を接続してもよい。浸漬槽２２の大きさは、希土類化合物含有液２１を塗布させる希土類焼結磁石体１１の大きさ、希土類焼結磁石体１１を浸漬する深さなどによって適宜変更することができる。
【００４５】
焼結磁石体移動機構２４は、希土類焼結磁石体１１を把持する把持具２７Ａと、シリンダ２８とを含む。アクチュエータであるシリンダ２８には把持具２７Ａが接続されている。シリンダ２８は、把持具２７Ａを上下に移動させる。なお、シリンダ２８の代わりに、各種アクチュエータ、例えばボールねじとサーボモータとの組み合わせを使用することもできる。
【００４６】
第１ブレード２５は、希土類焼結磁石体１１の側面に塗布した希土類化合物含有液２１の一部を掻き取る。第２ブレード２６は、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布した希土類化合物含有液２１の一部を掻き取る。第１ブレード２５及び第２ブレード２６を構成する材料に特に限定はなく、例えば、靱性のある鋼板、各種樹脂が用いられる。第１ブレード２５及び第２ブレード２６の厚みは、希土類化合物含有液２１の粘度と、第１ブレード２５及び第２ブレード２６を構成する材料の特性との組み合わせによって適宜設定できるが、例えば０．２ｍｍ以上であることが好ましい。０．２ｍｍ以上であると、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１の抵抗に負けることなく、希土類化合物含有液２１を掻き取ることができる。また、第１ブレード２５及び第２ブレード２６の厚みの上限に特に制限はないが、２ｍｍ程度あれば十分である。
【００４７】
第１ブレード２５及び第２ブレード２６の形状は、特に限定はなく、例えば、平板状のもの、刃先が丸いもの、刃先が鋭角のものであってよい。希土類焼結磁石体１１の形状に合わせて、刃先は直線ではなく曲線であってもよい。また、希土類化合物塗布装置２０は、第１ブレードを２個備えているが、２個より多く希土類化合物塗布装置に備えられていてもよい。また、第２ブレードも１個ではなく複数が希土類化合物塗布装置に備えられてもよい。
【００４８】
第１ブレード２５には、それぞれアクチュエータとしてシリンダ２９が接続されており、第１ブレード２５を所定の位置に移動させる。第２ブレード２６には、アクチュエータとしてシリンダ３０が接続されており、第２ブレード２６を所定の位置に移動させる。
【００４９】
また、希土類焼結磁石体１１から第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１を掻き取った後の状態、すなわちせん断速度が小さいときは、希土類焼結磁石体１１上の希土類化合物含有液２１の形状が維持されるように、希土類化合物含有液２１は高い粘度であることが好ましい。したがって、希土類化合物含有液２１は、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１に塗布させる温度（通常は室温）において、せん断速度１ｓ-１において測定された第１の粘度が４０Ｐａ・ｓ以上であり、せん断速度１００ｓ-１において測定された第２の粘度が６０Ｐａ・ｓ以下であり、第１の粘度／第２の粘度が２．５以上であることが好ましい。
【００５０】
また、希土類焼結磁石体１１の端面の両端部に希土類化合物含有液２１を塗布するため、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１を塗布する端面側の中央部分に溶液接触保護部材３１が設けられている。溶液接触保護部材３１としては、希土類焼結磁石体１１が希土類化合物含有液２１が接触しないものであればよく、例えば、マスキングテープ等が用いられる。
【００５１】
次に、希土類化合物塗布装置２０の動作を説明する。図４は、希土類化合物含有液の浸漬動作前における希土類化合物塗布装置を示す図である。図４に示すように、把持具２７Ａは、希土類焼結磁石体１１を把持して、希土類化合物含有液２１の満たされた浸漬槽２２の上方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向とは逆方向）に待機している。把持具２７Ａは、希土類焼結磁石体１１の、希土類化合物含有液２１を塗布させる端面とは反対側にある端部を把持している。希土類化合物含有液２１を塗布させる希土類焼結磁石体１１の端面は、浸漬槽２２に満たされた希土類化合物含有液２１の液面（表面）と対向するように配置される。
【００５２】
続いて、希土類化合物塗布装置２０のシリンダ２８は、把持具２７Ａを下降させる。図５は、希土類化合物含有液に希土類焼結磁石体１１の端面にのみ接触させている希土類化合物塗布装置を示す図である。図５に示すように、把持具２７Ａにより把持された希土類焼結磁石体１１は、浸漬槽２２に接触された希土類化合物含有液２１に所定の時間接触される。これにより、希土類焼結磁石体１１の端面には、全面に希土類化合物含有液２１が付着する。
【００５３】
本実施形態では、浸漬槽２２に希土類化合物含有液２１の表面のみが接触されているので、希土類焼結磁石体１１の端面にのみ希土類化合物含有液２１を塗布させることができる。また、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２内へ進入させる場合、希土類化合物含有液２１を満たした浸漬槽２２の表面に、希土類焼結磁石体１１の端面を接触させることで、希土類焼結磁石体１１の端面にのみ希土類化合物含有液２１を塗布させることができる。
【００５４】
図６は、希土類化合物含有液から焼結磁石体が引き上げられた状態の希土類化合物塗布装置を示す図である。図６に示すように、希土類焼結磁石体１１の端面のみを浸漬槽２２の希土類化合物含有液２１と接触させた後、焼結磁石体移動機構２４は、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２から引き上げる。具体的には、シリンダ２８が把持具２７Ａを上昇させる。ここで、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１に塗布した余分な希土類化合物含有液２１が下に垂れ落ちるまで所定の時間待機する。塗布した希土類化合物含有液２１の厚みは、この段階では、希土類化合物含有液２１の粘度に依存しており、制御がされていない。
【００５５】
図７は、端面に塗布した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物塗布装置を示す図であり、図８は、図７の部分拡大図である。図７、８に示すように、希土類焼結磁石体１１に塗布した余分な希土類化合物含有液２１が下方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向側）に垂れ落ちるのを待った後、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布した希土類化合物含有液２１を所定の厚みＡ１を残して掻き取る。
【００５６】
具体的には、第１ブレード２５の刃先が希土類焼結磁石体１１の端面に接近し、希土類焼結磁石体１１の端面から所定の厚みＡ１となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の端面に沿って第２ブレード２６の刃先が位置ａから位置ｂに所定距離移動し、希土類化合物塗布装置２０は、端面から希土類化合物含有液２１を所定の厚みＡ１を残して掻き取る。
【００５７】
第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１を掻き取ることで、必要のない希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から取り除くことができる。そして、取り除いた、すなわち、第２ブレード２６の刃先に掻き取られた希土類化合物を回収して再利用することができる。必要以上に塗布している希土類化合物の量を削減することができるので、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制することができる。また、第２ブレード２６の刃先が、希土類焼結磁石体１１の端面から所定の厚みＡ１となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の端面に沿って移動することで、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布して残る希土類化合物含有液２１の量を制御することができ、希土類化合物が希土類焼結磁石体１１に塗布する量を制御することができる。
【００５８】
また、第２ブレード２６は、希土類化合物含有液２１を掻き取られた希土類焼結磁石体１１の端面と第２ブレード２６の刃面とのなす角度θ１が９０度以下となるように、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１の端面から掻き取る。角度θ１が９０度以下であれば、掻き取り後の端面に希土類化合物含有液２１が溜まりにくくなり、目標とする希土類化合物含有液２１の厚みを確保することが容易となる。角度θ１は、１５度以上が好ましい。１５度以上であると、第２ブレード２６の取り付けが容易となる。
【００５９】
所定の厚みＡ１となる間隔は、調整することができる。例えば、希土類焼結磁石体１１に対する第２ブレード２６及びシリンダ２８の位置を移動させることによって所定の厚みＡ１となる間隔を調整できる。
【００６０】
第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から掻き取る動作を１回行うだけで、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布して残る希土類化合物含有液２１の量を制御することができる。なお、掻き取り動作は複数回行われてもよい。また、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が、希土類化合物含有液２１を掻き取るために希土類焼結磁石体１１の表面に沿って移動する速度には特に限定がなく、希土類化合物含有液２１の粘度によって適宜設定することができる。掻き取りの際に、希土類化合物含有液２１が周囲に飛散する速度よりも遅い速度であることが好ましい。これにより、希土類化合物含有液２１の回収を容易にすることができる。
【００６１】
図９は、希土類化合物含有液を掻き取った後における希土類化合物塗布装置を示す図である。図９に示すように、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が、希土類焼結磁石体１１から希土類化合物含有液２１の一部を掻き取った後、希土類焼結磁石体１１から離れるように移動する。希土類化合物含有液２１は、第２ブレード２６によって掻き取られ、一方の第１ブレード２５（図９の左側）に集められ、これにより一括して回収することが可能となる。
【００６２】
希土類化合物塗布装置２０が希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から掻き取り、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類焼結磁石体１１から離れた後、希土類化合物含有液２１が塗布された、すなわち希土類化合物が付着した希土類焼結磁石体１１が把持具２７Ａから取り外されて、希土類焼結磁石体１１に塗布した希土類化合物含有液２１が乾燥される。希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を図１０に示す。図１０に示すように、乾燥後、希土類焼結磁石体１１の端面の中央部に塗布していた溶液接触保護部材３１を取り外すと、希土類焼結磁石体１１の端面の両端部にのみ希土類化合物が付着された希土類焼結磁石体１１が得られる。この希土類焼結磁石体１１は所定の熱処理が行われ、希土類化合物を付着させた両端部の磁気特性が変化した希土類焼結磁石が得られる。
【００６３】
希土類焼結磁石体の端面の表面にのみ希土類化合物含有液を塗布させて希土類化合物を付着させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、シリンダ２８により希土類焼結磁石体１１の浸漬槽２２の希土類化合物含有液２１への浸漬深さを調整することにより、希土類焼結磁石体の端面および側面への希土類化合物含有液の塗布量を調整するようにしてもよい。
【００６４】
希土類焼結磁石体の端面の一部とその側面に希土類化合物含有液を塗布して、希土類化合物を付着させる場合、例えば、図１１に示すような把持具２７Ｂを用いることができる。図１１は、希土類焼結磁石体を把持する他の把持具の構成の一例を示す図である。図１１に示すように、把持具２７Ｂは、希土類焼結磁石体１１の両端面の一部を把持して希土類焼結磁石体１１を固定し、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１と接触させる側面と反対側の側面は把持具２７Ｂと接触しないように空間を有するように形成されている。
【００６５】
次に、把持具２７Ｂを用いた希土類化合物塗布装置２０の動作を説明する。把持具２７Ｂは、希土類焼結磁石体１１を把持して、希土類化合物含有液２１の満たされた浸漬槽２２の上方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向とは逆方向）に待機させる。希土類化合物含有液２１を塗布させる希土類焼結磁石体１１の側面は、浸漬槽２２に満たされた希土類化合物含有液２１の液面（表面）と対向するように配置される。
【００６６】
続いて、希土類化合物塗布装置２０のシリンダ２８は、把持具２７Ｂを下降させる。図１２は、希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１に浸漬した状態を示す図である。図１２に示すように、把持具２７Ｂにより把持された希土類焼結磁石体１１は、所定の深さＤ１で、浸漬槽２２に満たされた希土類化合物含有液２１に所定の時間浸漬される。これにより、希土類焼結磁石体１１の端面が接する面、すなわち側面には、全面に希土類化合物含有液２１が塗布される。また、希土類焼結磁石体１１の端面は、希土類化合物含有液２１が全面に塗布した側面側の一部分に、浸漬槽２２に浸漬された深さＤ１まで希土類化合物含有液２１が塗布される。これにより、希土類焼結磁石体１１の端面における希土類化合物含有液２１の付着箇所を制御することができる。
【００６７】
本実施形態では、浸漬槽２２の上端２２Ｈまで希土類化合物含有液２１が満たされているので、希土類焼結磁石体１１の端面が浸漬槽２２の上端２２Ｈから浸漬槽２２内へ進入する距離を上記の深さＤ１に設定しておくことにより、希土類焼結磁石体１１の端面から深さＤ１まで希土類化合物含有液２１を塗布させることができる。また、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２内へ進入させる場合、希土類化合物含有液２１を満たした浸漬槽２２の底面２２Ｂに、希土類焼結磁石体１１の端面を接触させてもよい。このようにすると、希土類焼結磁石体１１の端面から浸漬槽２２の深さＨに相当する位置まで、希土類焼結磁石体１１に希土類化合物含有液２１を塗布させることができる。なお、深さＨは、浸漬槽２２の上端２２Ｈから浸漬槽２２の底面２２Ｂまでの距離であり、この場合、所定の深さＤ１は深さＨに等しい。
【００６８】
図１３は、希土類化合物含有液から希土類焼結磁石体１１が引き上げられた状態の希土類化合物塗布装置を示す図である。図１３に示すように、希土類焼結磁石体１１が浸漬槽２２の希土類化合物含有液２１に所定の深さＤ１で浸漬された後、焼結磁石体移動機構２４は、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２から引き上げる。具体的には、シリンダ２８が把持具２７Ｂを上昇させる。ここで、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１に塗布した余分な希土類化合物含有液２１が下に垂れ落ちるまで所定の時間待機する。塗布した希土類化合物含有液２１の厚みは、この段階では、上述のように、希土類化合物含有液２１の粘度に依存しており、制御がされていない。
【００６９】
図１４は、端面に塗布した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物塗布装置を示す図である。図１５は、図１４の一部拡大図である。希土類焼結磁石体１１に塗布した余分な希土類化合物含有液２１が下方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向側）に垂れ落ちるのを待った後、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布した希土類化合物含有液２１を、所定の厚みＡ２を残して掻き取る。
【００７０】
具体的には、第１ブレード２５の刃先が希土類焼結磁石体１１の端面に接近し、希土類焼結磁石体１１の側面から所定の厚みＡ２となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の端面に沿って位置ａから位置ｂ、すなわち重力の作用する方向（鉛直方向）に下降させる。
【００７１】
第１ブレード２５を下げる他に、第１ブレード２５の刃先の位置を固定し、焼結磁石体移動機構２４のシリンダ２８により、希土類焼結磁石体１１を上昇させる。または、その双方の組み合わせでもよい。
【００７２】
第１ブレード２５が希土類化合物含有液２１を掻き取ることで、必要のない希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から取り除くことができる。そして、第１ブレード２５の刃先に掻き取られた希土類化合物を回収して再利用することができる。これにより、必要以上に塗布している希土類化合物の量を削減することができるので、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制することができる。また、一方の第１ブレード２５の刃先が、希土類焼結磁石体１１の端面から所定の厚みＡ２となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の端面に沿って位置ａから位置ｂに移動することで、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布して残る希土類化合物含有液２１の量を制御することができ、希土類化合物が希土類焼結磁石体１１に塗布する量を制御することができる。
【００７３】
所定の厚みＡ２となる間隔は、調整することができる。例えば第１ブレード２５が接続されるシリンダ２９の移動量を規制することによって所定の厚みＡ２となる間隔を調整できる。
【００７４】
また、第１ブレード２５は、希土類化合物含有液２１が掻き取られた希土類焼結磁石体１１の端面と第１ブレード２５の刃面とのなす角度θ２が、９０度以下となるように、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１の端面から掻き取る。角度θ２が９０度以下であれば、掻き取り後の端面に希土類化合物含有液２１が溜まりにくくなり、目標とする希土類化合物含有液２１の厚みを確保することが容易となる。角度θ２は、１５度以上が好ましい。１５度以上であると、第１ブレード２５の取り付けが容易となる。
【００７５】
なお、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１に浸漬し、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１の端面及び側面に塗布させた後、希土類化合物含有液２１が塗布されうる材料で形成された被転写部材に希土類焼結磁石体１１の側面に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を転写させ、希土類化合物含有液２１を掻き取る効率を向上させてもよい。
【００７６】
図１６は、希土類化合物塗布装置が被転写部材に希土類化合物含有液を転写している状態を示す図である。図１６に示すように、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１に浸漬し、希土類焼結磁石体１１を引き上げた後に、第１ブレード２５および第２ブレード２６が、希土類焼結磁石体１１から離れている状態で、希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１が塗布されうる材料で形成された被転写部材３３に希土類焼結磁石体１１の側面を押し付けて、希土類焼結磁石体１１の側面に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を被転写部材３３に転写する。なお、「希土類焼結磁石体１１の側面を被転写部材３３に押し付ける」ことには、希土類化合物含有液２１を介して希土類焼結磁石体１１の側面を被転写部材３３に押し付けることが含まれる。
【００７７】
希土類化合物含有液２１が塗布されうる材料として、特に制限はなく、例えばアルミニウム、セラミックス、プラスチック、各種のステンレス鋼が挙げられる。被転写部材３３は、希土類焼結磁石体１１の端面に適合するような形状と大きさであり、例えば板状である。
【００７８】
希土類化合物塗布装置２０が、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２の希土類化合物含有液２１から引き上げ、所定の時間待機した後に、希土類焼結磁石体１１の下方に位置する浸漬槽２２を、手動で又は自動で被転写部材３３に取り替える。次いで、被転写部材３３の板面と希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１が塗布された端面との間隔が、所定の間隔Ａ３となるように、希土類化合物塗布装置２０は焼結磁石体移動機構２４により希土類焼結磁石体１１を下降させる。これにより、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１は、被転写部材３３の板面にその一部が転写され、希土類焼結磁石体１１からその一部が取り除かれる。
【００７９】
転写にあたって、浸漬槽２２を被転写部材３３に取り替えるのではなく、焼結磁石体移動機構２４が、浸漬槽２２とは別の場所に置かれた被転写部材３３の上方に希土類焼結磁石体１１を移動させ、被転写部材３３に希土類焼結磁石体１１の端面を押し付ける機能を有するようにしてもよい。
【００８０】
転写は、希土類焼結磁石体１１の端面から希土類化合物含有液２１が掻き取られる前に行うことが好ましい。さらに、転写は、希土類焼結磁石体１１の側面から希土類化合物含有液２１が掻き取られた後に行われることが好ましい。また、転写は、複数回行われてもよい。
【００８１】
図１７は、端面に塗布した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物塗布装置の図である。図１８は、図１７の一部拡大図である。図１７、１８に示すように、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布した希土類化合物含有液２１が掻き取られた後、希土類化合物塗布装置２０は、全面に希土類化合物含有液２１が塗布した側面から希土類化合物含有液２１を所定の厚みＡ４を残して掻き取る。
【００８２】
具体的には、第２ブレード２６の刃先が、希土類焼結磁石体１１の側面から所定の厚みＡ４となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の側面に沿って位置ｃから位置ｄに向かって移動する。
【００８３】
第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１を掻き取ることで、必要のない希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から取り除くことができる。そして、取り除いた、すなわち、第２ブレード２６の刃先に掻き取られた希土類化合物を回収して再利用することができる。必要以上に塗布している希土類化合物の量を削減することができるので、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制することができる。また、第２ブレード２６の刃先が、希土類焼結磁石体１１の端面から所定の厚みＡ４となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の側面に沿って位置ｃから位置ｄに向かって移動することで、希土類焼結磁石体１１の側面に塗布して残る希土類化合物含有液２１の量を制御することができ、希土類化合物が希土類焼結磁石体１１に付着される量を制御することができる。
【００８４】
また、第２ブレード２６は、希土類化合物含有液２１を掻き取られた希土類焼結磁石体１１の側面と第２ブレード２６の刃面とのなす角度θ３が９０度以下となるように、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１の側面から掻き取る。角度θ３が９０度以下であれば、掻き取り後の側面に希土類化合物含有液２１が溜まりにくくなり、目標とする希土類化合物含有液２１の厚みを確保することが容易となる。角度θ３は、１５度以上が好ましい。１５度以上であると、第２ブレード２６の取り付けが容易となる。
【００８５】
所定の厚みＡ４となる間隔は、調整することができる。例えば、希土類焼結磁石体１１に対する第２ブレード２６及びシリンダ３０の位置を移動させることによって所定の厚みＡ４となる間隔を調整できる。
【００８６】
第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から掻き取る動作を１回行うだけで、希土類焼結磁石体１１の端面及び側面に塗布して残る希土類化合物含有液２１の量を制御することができる。なお、掻き取り動作は複数回行われてもよい。また、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が、希土類化合物含有液２１を掻き取るために希土類焼結磁石体１１の表面に沿って移動する速度には特に限定がなく、希土類化合物含有液２１の粘度によって適宜設定することができる。掻き取りの際に、希土類化合物含有液２１が周囲に飛散する速度よりも遅い速度であることが好ましい。これにより、希土類化合物含有液２１の回収を容易にすることができる。
【００８７】
図１９は、希土類化合物含有液を掻き取った後における希土類化合物塗布装置を示す図である。図１９に示すように、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が、希土類焼結磁石体１１から希土類化合物含有液２１の一部を掻き取った後、希土類焼結磁石体１１から離れるように移動する。希土類化合物含有液２１は、第２ブレード２６によって掻き取られ、一方の第１ブレード２５（図１９の左側）に集められ、これにより一括して回収することが可能となる。
【００８８】
希土類化合物塗布装置２０が希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から掻き取り、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類焼結磁石体１１から離れた後、希土類化合物含有液２１が塗布された、すなわち希土類化合物が付着した希土類焼結磁石体１１が把持具２７Ｂから取り外されて、希土類焼結磁石体１１に塗布した希土類化合物含有液２１が乾燥される。
【００８９】
また、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１と接触させた側面と反対側の側面は把持具２７Ｂと接触しないように空間を設けて形成されている。そのため、乾燥後、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１と接触させた側面とは反対側の側面についても同様にして、希土類焼結磁石体１１の反対側の側面に希土類化合物含有液２１を塗布して希土類化合物を付着させ、乾燥させる。
【００９０】
図２０は、希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を示す図である。図２０に示すように、希土類焼結磁石体１１に塗布させた希土類化合物含有液２１を乾燥させた後、所定の熱処理が行われることで、希土類化合物を付着させた端部の磁気特性が変化した希土類焼結磁石が得られる。
【００９１】
また、焼結磁石体の端面の一部とその側面の一部（以下、角部という）に希土類化合物含有液２１を塗布させる場合について説明する。希土類焼結磁石体の角部に希土類化合物含有液を塗布して、希土類化合物を付着させる場合、例えば、図２１に示すような把持具２７Ｃを用いることができる。図２１は、希土類焼結磁石体を把持する他の把持具の構成の一例を示す図である。図２１に示すように、把持具２７Ｃは、希土類焼結磁石体１１の両端面の一部を把持して希土類焼結磁石体１１を固定し、希土類焼結磁石体１１の一方の端面と液面とが所定の角度αとなるように形成されている。また、把持具２７Ｃは、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１と接触させる側面と反対側の側面は把持具２７Ｃと接触しないように空間を有するように形成されている。角度αは希土類焼結磁石体角部の端面および側面への希土類化合物含有液２１の塗布面積に応じて所定の角度とする。
【００９２】
把持具２７Ｃを用いた希土類焼結磁石体の角部に希土類化合物含有液を塗布する方法は、上述のように、把持具２７Ｂを用いた場合と同様にして行う。
【００９３】
すなわち、把持具２７Ｃは希土類焼結磁石体１１を把持して、希土類化合物含有液２１の満たされた浸漬槽２２の上方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向とは逆方向）に待機させる。希土類化合物含有液２１を塗布させる希土類焼結磁石体１１の角部は、浸漬槽２２に満たされた希土類化合物含有液２１の液面（表面）と対向するように配置される。
【００９４】
図２２は、希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１に浸漬した状態を示す図である。図２２に示すように、希土類化合物塗布装置２０のシリンダ２８は、把持具２７Ｃを下降させる。把持具２７Ｃにより把持された希土類焼結磁石体１１の角が、所定の深さＤ２で、浸漬槽２２内の希土類化合物含有液２１に所定の時間浸漬される。これにより、希土類焼結磁石体１１の角部（端面の一部とその側面の一部）には、希土類化合物含有液２１が塗布される。これにより、希土類焼結磁石体１１の端面における希土類化合物含有液２１の塗布箇所を制御することができる。
【００９５】
本実施形態では、浸漬槽２２の上端２２Ｈまで希土類化合物含有液２１が満たされているので、希土類焼結磁石体１１の角が浸漬槽２２の上端２２Ｈから浸漬槽２２内へ進入する距離を上記の深さＤ２に設定しておくことにより、希土類焼結磁石体１１の角から深さＤ２まで希土類化合物含有液２１を塗布させることができる。
【００９６】
図２３は、希土類化合物含有液から焼結磁石体が引き上げられた状態の希土類化合物塗布装置を示す図である。図２３に示すように、希土類焼結磁石体１１に塗布した余分な希土類化合物含有液２１が下方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向側）に垂れ落ちるのを待った後、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１の角部に塗布した希土類化合物含有液２１を、上述の把持具２７Ｂを用いた場合と同様に、焼結磁石体移動機構２４のシリンダ２８を用いて希土類焼結磁石体１１の位置を上下に移動させながら、第１ブレード２５および第２ブレード２６を用いて所定の厚みを残して掻き取る。
【００９７】
第１ブレード２５が希土類化合物含有液２１を掻き取ることで、必要のない希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から取り除くことができると共に、第１ブレード２５の刃先に掻き取られた希土類化合物を回収することで、再利用することができる。また、希土類焼結磁石体１１に必要以上に付着している希土類化合物の量を削減することができるので、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制することができる。
【００９８】
また、希土類焼結磁石体１１の角部に塗布した希土類化合物含有液２１を乾燥させた後、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１と接触させた角部とは反対側の角部についても同様にして、希土類焼結磁石体１１の反対側の角部に希土類化合物含有液２１を塗布して希土類化合物を付着させ、乾燥させる。
【００９９】
図２４は、希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を示す図である。図２４に示すように、希土類焼結磁石体１１の両方の角部に塗布させた希土類化合物含有液２１を乾燥させた後、所定の熱処理が行われることで、希土類化合物を付着させた希土類焼結磁石体１１の両方の端部の磁気特性が変化した希土類焼結磁石が得られる。
【０１００】
上記のように、希土類焼結磁石体１１の端面（上面）の両端部、側面、角部のいずれかに希土類化合物含有液を塗布した後、熱処理する。これにより、希土類焼結磁石体の表面に存在するＨＲの希土類化合物は結晶粒界を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込まれ、主に結晶粒界を経由して主相の各結晶粒の内部に拡散する。希土類焼結磁石体の表面の一部からＨＲの希土類化合物を結晶粒界を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込み、結晶粒界から各結晶粒の内部に拡散させ、結晶粒の粒界近傍にＨＲを拡散させている。
【０１０１】
希土類化合物含有液に含まれるＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体に吸収させる際、真空又はＡｒ（アルゴン）、ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガス雰囲気として熱処理が行なわれる。処理室内が大気圧に近い雰囲気では、希土類化合物含有液に含まれていたＨＲの希土類化合物が焼結磁石体の内部に供給されにくくなる。希土類化合物含有液に含まれるＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体に吸収させる際、処理室内を真空又は不活性ガス雰囲気とし大気よりも低い圧力に減圧することで、ＨＲの希土類化合物は焼結磁石体の表面から内部に供給され易くなる。これにより、希土類焼結磁石の保磁力ＨｃＪを向上させることができる。
【０１０２】
熱処理する際の熱処理温度は希土類焼結磁石体の焼結温度以下の温度で熱処理を施すことが好ましい。希土類焼結磁石体の焼結温度以上の温度で熱処理すると、希土類焼結磁石の組織が変成する虞があるからである。また、ＨＲの希土類化合物が希土類焼結磁石体の結晶粒界だけでなく結晶粒の内部にまで拡散し、希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度Ｂｒが低下する虞があるからである。
【０１０３】
希土類化合物含有液を、上述の通り、直方体形状の希土類焼結磁石体１１の対向面の両端部分１１ａ、１１ｂとその側面の側面部分１１ｃに、希土類化合物含有液２１を塗布した後、希土類焼結磁石体１１の中央部分１１ｄに希土類化合物含有液２１を塗布しないで熱処理し、希土類焼結磁石体１１の両端部にのみＨＲの希土類化合物を粒界拡散させている。このようにして得られる回転機用磁石１０は、希土類焼結磁石体の両端部における残留磁束密度Ｂｒを希土類焼結磁石体の中央部における残留磁束密度Ｂｒより相対的に低くすることができる。
【０１０４】
２つの希土類焼結磁石の周方向位置とそのときの磁束との関係を模式的に図２５に示す。図２５に示すように、このようにして得られる希土類焼結磁石では、希土類焼結磁石体の両端部における残留磁束密度Ｂｒは希土類焼結磁石体の中央部における残留磁束密度Ｂｒより相対的に低くなる（図２５中、太い実線、参照）。そのため、得られる希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石体の両端部における残留磁束密度Ｂｒを希土類焼結磁石体の中央部における残留磁束密度Ｂｒより低い。
【０１０５】
よって、希土類焼結磁石の表面における残留磁束密度Ｂｒの分布を制御して、相対的に希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒを下げることで、正弦波に近い磁束波形（図２５中、破線、参照）を得ることができるため、希土類焼結磁石の表面の磁束の波形を滑らかにすることができる。
【０１０６】
従来のように、希土類焼結磁石体の１つの端面全面に希土類化合物含有液を塗布し、ＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体の内部に粒界拡散させた希土類焼結磁石を用いた場合、希土類焼結磁石の両端部における磁束は低減できなかった（図２５中、細い実線、参照）。また、ＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体の内部に粒界拡散させた後、両端部を切削し、希土類焼結磁石体の磁石体積を低減した希土類焼結磁石を用いても、希土類焼結磁石の表面の磁束を低減するようにしていたが、希土類焼結磁石の両端部における磁束は十分低減できなかった。また、希土類焼結磁石体が直方体の場合、希土類焼結磁石体の両端部の切削により、希土類焼結磁石体の原料となる原材料の質量歩留が低下していた。
【０１０７】
これに対し、本実施形態に係る希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石体の形状が直方体の場合、希土類焼結磁石体の両端部を切削することなく、そのままで希土類焼結磁石の両端部の磁気特性を低減し、磁束を低減することができる（図２５中、太い実線、参照）。また、図２３、２４に示す希土類焼結磁石体１１の対向面をモータなど回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータに対する対向面とする。これにより、本実施形態に係る希土類焼結磁石を回転機用磁石として用いた際、モータのコギングトルクを低減し、騒音、振動を低減することができる。
【０１０８】
すなわち、希土類焼結磁石を回転機の回転機用磁石として用いた際、希土類焼結磁石の両端部における磁束密度がコギングトルクの発生要因となる。しかし、本実施形態に係る希土類焼結磁石の希土類焼結磁石体の両端部の磁束を中央部より相対的に低減し、正弦波に近い磁束波形として希土類焼結磁石の表面の磁束の波形を滑らかにしている。このため、本実施形態に係る希土類焼結磁石を回転機用磁石として用いた際には、モータのコギングトルクが低減し、騒音、振動は低減する。また、希土類焼結磁石体の両端部の切削する必要がないため、希土類焼結磁石体の原料となる原材料の質量歩留の向上を図ることができる。
【０１０９】
本実施形態に係る希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石体の表面に塗布する希土類化合物含有液の領域を制御することで、希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒと中央部の残留磁束密度Ｂｒとの残留磁束密度比（Ｂｒ比）を制御することができる。
【０１１０】
本実施形態に係る希土類焼結磁石の希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒと中央部の残留磁束密度Ｂｒとの残留磁束密度比（Ｂｒ比）は、０．４％以上１．５％以下であり、好ましくは０．６０％以上であり、更に好ましくは０．７５％以上である。希土類焼結磁石体のＢｒ比を上記範囲内とし、希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒの下げ幅を調整することで、本実施形態に係る希土類焼結磁石は、より正弦波に近い磁束波形を有することができる。
【０１１１】
このように、本実施形態に係る回転機用磁石によれば、直方体形状の希土類焼結磁石体の両端部を切削することなく希土類焼結磁石体の両端部の磁束を相対的に低減させ、希土類焼結磁石の表面の磁束の波形を滑らかにすることができる。このため、本実施形態に係る回転機用磁石を回転機に用いた際、希土類焼結磁石体の原料となる原材料の質量歩留の向上を図りつつ、モータのコギングトルクを低減し、騒音、振動の低減を図ることが可能となる。
【０１１２】
また、本実施形態においては、希土類化合物含有液を、図１に示すように、希土類焼結磁石体の角部にのみ塗布するようにしているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、図２６に示すように、希土類焼結磁石体１１の端面の両端部分１１ａ、１１ｂにのみ希土類化合物含有液を塗布し、希土類化合物を含めるようにしてもよい。また、このとき、図２６では、両端部分１１ａ、１１ｂは、希土類元素ＨＲが希土類焼結磁石体１１内に拡散した塗布幅Ｐｗに対応する。
【０１１３】
また、図２７に示すように、希土類焼結磁石体１１の端面の両端部分１１ａ、１１ｂとその側面１１ｅ、１１ｆに希土類化合物含有液を塗布し、希土類化合物を含めるようにしてもよい。また、このとき、図２７では、両端部分１１ａ、１１ｂは、希土類元素ＨＲが希土類焼結磁石体１１内に拡散した塗布幅Ｐｗに対応し、側面１１ｅ、１１ｆが塗布高さＰｄに対応する。
【０１１４】
＜回転機用磁石の製造方法＞
上述したような図１に示すような構成を有する回転機用磁石の好適な製造方法について図面を用いて説明する。図２８は、本発明の実施形態に係る回転機用磁石の製造方法を示すフローチャートである。図２８に示すように、本実施形態に係る回転機用磁石の製造方法は、以下の工程を含んでなる。
（ａ）主相系合金と粒界相系合金とを準備する合金準備工程（ステップＳ１１）
（ｂ）主相系合金と粒界相系合金とを粉砕する粉砕工程（ステップＳ１２）
（ｃ）主相系合金粉末と粒界相系合金粉末とを混合する混合工程（ステップＳ１３）
（ｄ）混合した混合粉末を成形する成形工程（ステップＳ１４）
（ｅ）成形体を焼結する焼結工程（ステップＳ１５）
（ｆ）焼結体を時効処理する時効処理工程（ステップＳ１６）
（ｇ）焼結体を冷却する冷却工程（ステップＳ１７）
（ｈ）希土類焼結磁石を加工する加工工程（ステップＳ１８）
（ｉ）希土類焼結磁石を研磨する研磨工程（ステップＳ１９）
（ｊ）焼結体の表面を酸洗浄する酸洗浄工程（ステップＳ２０）
（ｋ）希土類焼結磁石体の端面の両端部に希土類化合物含有液を塗布する塗布工程（ステップＳ２１）
（ｌ）希土類焼結磁石体を熱処理する熱処理工程（ステップＳ２２）
（ｍ）希土類焼結磁石の表面に表面処理する表面処理工程（ステップＳ２３）
【０１１５】
＜合金準備工程：ステップＳ１１＞
希土類磁石における主に主相を構成する組成の合金（主相系合金）と主に粒界相を構成する組成の合金（粒界相系合金）とを準備する（合金準備工程（ステップＳ１１））。合金準備工程（ステップＳ１１）では、希土類磁石の組成に対応する原料金属を、真空又はＡｒガスなどの不活性ガスの不活性ガス雰囲気中で鋳造下で溶解した後、これを用いて鋳造を行うことによって所望の組成を有する主相系合金及び粒界相系合金を作製する。
【０１１６】
原料金属としては、例えば、希土類金属あるいは希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金や化合物等を使用することができる。原料金属を鋳造する鋳造方法は、例えばインゴット鋳造法やストリップキャスト法やブックモールド法や遠心鋳造法などである。得られた原料合金は、凝固偏析がある場合は必要に応じて均質化処理を行う。原料合金の均質化処理を行う際は、真空又は不活性ガス雰囲気の下、７００℃以上１５００℃以下の温度で１時間以上保持して行う。これにより、希土類磁石用合金は融解されて均質化される。
【０１１７】
＜粉砕工程：ステップＳ１２＞
主相系合金及び粒界相系合金が作製された後、主相系合金及び粒界相系合金を粉砕する（粉砕工程（ステップＳ１２））。粉砕工程（ステップＳ１２）では、主相系合金及び粒界相系合金が作製された後、これらの主相系合金及び粒界相系合金を別々に粉砕して粉末とする。なお、主相系合金及び粒界相系合金を共に粉砕してもよいが、組成ずれを抑える観点などから別々に粉砕することがより好ましい。
【０１１８】
粉砕工程（ステップＳ１２）は、粒径が数百μｍ程度になるまで粉砕する粗粉砕工程（ステップＳ１２−１）と、粒径が数μｍ程度になるまで微粉砕する微粉砕工程（ステップＳ１２−２）とがある。
【０１１９】
（粗粉砕工程：ステップＳ１２−１）
主相系合金及び粒界相系合金を各々粒径が数百μｍ程度になるまで粗粉砕する（粗粉砕工程（ステップＳ１２−１））。これにより、主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を得る。粗粉砕は、主相系合金及び粒界相系合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づいて水素を放出させ、脱水素を行なうことで自己崩壊的な粉砕を生じさせる（水素吸蔵粉砕）ことによって行うことができる。また、不活性ガス雰囲気中にて、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等の粗粉砕機を用いて行うようにしてもよい。
【０１２０】
また、高い磁気特性を得るために、粉砕工程（ステップＳ１２）から焼結工程（ステップＳ１５）までの各工程の雰囲気は低酸素濃度とすることが好ましい。酸素含有量は、各製造工程における雰囲気の制御、原料に含有される酸素量の制御等により調節される。各工程での酸素濃度は３０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【０１２１】
（微粉砕工程：ステップＳ１２−２）
主相系合金及び粒界相系合金を粗粉砕した後、得られた主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を平均粒子径が数μｍ程度になるまで微粉砕する（微粉砕工程（ステップＳ１２−２））。これにより、主相系合金及び粒界相系合金の微粉砕粉末を得る。粗粉砕した粉末を更に微粉砕することで、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上５μｍ以下の粒径を有する希土類磁石体の混合粉末（以下、単に「混合粉末」という）を得ることができる。
【０１２２】
微粉砕は、粉砕時間等の条件を適宜調整しながら、ジェットミル、ボールミル、振動ミル、湿式アトライター等の微粉砕機を用いて粗粉砕した粉末の更なる粉砕を行なうことで実施される。ジェットミルは、高圧の不活性ガス（例えば、Ｎ2ガス）を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を加速して主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末同士の衝突やターゲット又は容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。
【０１２３】
主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を微粉砕する際、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸アミド等の粉砕助剤を添加することにより、成形時に配向性の高い微粉砕粉末を得ることができる。
【０１２４】
＜混合工程：ステップＳ１３＞
主相系合金及び粒界相系合金を微粉砕した後、各々の微粉砕粉末を低酸素雰囲気で混合する（混合工程（ステップＳ１３））。これにより、混合粉末が得られる。低酸素雰囲気は、例えば、Ｎ2ガス、Ａｒガス雰囲気など不活性ガス雰囲気として形成する。主相系合金粉末及び粒界相系合金粉末の配合比率は、質量比で８０対２０以上９７対３以下とするのが好ましく、より好ましくは質量比で９０対１０以上９７対３以下である。
【０１２５】
また、粉砕工程（ステップＳ１２）において、主相系合金及び粒界相系合金を一緒に粉砕する場合の配合比率も、主相系合金及び粒界相系合金を別々に粉砕する場合と同様に、主相系合金粉末及び粒界相系合金粉末の配合比率は、質量比で８０対２０以上９７対３以下とするのが好ましく、より好ましくは質量比で９０対１０以上９７対３以下である。
【０１２６】
＜成形工程：ステップＳ１４＞
主相系合金粉末と粒界相系合金粉末とを混合した後、混合粉末を目的の形状に成形する（成形工程（ステップＳ１４））。成形工程（ステップＳ１４）では、主相系合金粉末及び粒界相系合金粉末の混合粉末を、電磁石に抱かれた金型内に充填して加圧することによって、混合粉末を任意の形状に成形する。このとき、磁場を印加しながら行い、磁場印加によって原料粉末に所定の配向を生じさせ、結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。これにより成形体が得られる。得られる成形体は特定方向に配向するので、より磁性の強い異方性を有する希土類焼結磁石が得られる。
【０１２７】
成形時の加圧は、０．５ｔｏｎ／ｃｍ2以上１．４ｔｏｎ／ｃｍ2以下で行うことが好ましい。印加する磁場は、０．７Ｔｅｓｌａ以上１．５Ｔｅｓｌａ以下の圧力で行なうことが好ましい。印加する磁場は静磁場に限定されず、パルス状磁場とすることもできる。また、静磁場とパルス状磁場を併用することもできる。
【０１２８】
なお、成形方法としては、上記のように混合粉末をそのまま成形する乾式成形のほか、原料粉末を油等の溶媒に分散させたスラリーを成形する湿式成形を適用することもできる。
【０１２９】
混合粉末を成形して得られる成形体の形状は特に限定されるものではなく、用いる金型の形状に応じて、例えば直方体、平板状、柱状、リング状等、所望とする希土類磁石体の形状に応じて任意の形状とすることができる。本実施形態では、直方体の成形体とする。
【０１３０】
＜焼結工程：ステップＳ１５＞
磁場中で成形し、目的の形状に成形して得られた成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結する（焼結工程（ステップＳ１５））。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、成形体に対して、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、１０００℃以上１２００℃以下で１時間以上１０時間以下で加熱する処理を行うことにより焼成する。これにより、混合粉末が液相焼結を生じ、主相の体積比率が向上した焼結体（希土類磁石体の焼結体）が得られる。
【０１３１】
＜時効処理工程：ステップＳ１６＞
成形体を焼結した後、焼結体を時効処理する（時効処理工程（ステップＳ１６））。焼成後、得られた焼結体を焼成時よりも低い温度で保持することなどによって、焼結体に時効処理を施す。時効処理は、例えば、７００℃以上９００℃以下の温度で１時間から３時間、更に５００℃から７００℃の温度で１時間から３時間加熱する２段階加熱や、６００℃付近の温度で１時間から３時間加熱する１段階加熱等、時効処理を施す回数に応じて適宜処理条件を調整する。このような時効処理によって、焼結体の磁気特性を向上させることができる。
【０１３２】
＜冷却工程：ステップＳ１７＞
焼結体に時効処理を施した後、焼結体はＡｒガスで加圧した状態で急冷を行う（冷却工程（ステップＳ１７））。これにより、本実施形態に係る希土類焼結磁石を得ることができる。冷却速度は、特に限定されるものではなく、３０℃／ｍｉｎ以上とするのが好ましい。
【０１３３】
＜加工工程：ステップＳ１８＞
得られた希土類焼結磁石体は、例えばプレス成形、打ち抜き、切削などにより、所望のサイズに切断したり表面を平滑化して、更に任意の形状の希土類焼結磁石に加工する（加工工程：ステップＳ１８）。
【０１３４】
＜研磨工程：ステップＳ１９＞
得られた希土類焼結磁石はボールミルを用いて２時間程度バレル研磨を行い、角取りを行なう（研磨工程（ステップＳ１９））。
【０１３５】
＜酸洗浄工程：ステップＳ２０＞
得られた焼結体に対しては、適宜所望の大きさや形状に加工した後、焼結体の表面を例えば酸溶液によって処理する（酸洗浄工程（ステップＳ２０））。焼結体の酸洗浄に用いる酸溶液としては、硝酸、塩酸等の水溶液と、アルコールとの混合溶液が好適である。この酸洗浄は、例えば、焼結体を酸溶液に浸漬したり、焼結体に酸溶液を噴霧したりすることによって行うことができる。
【０１３６】
かかる表面処理によって、焼結体に付着していた汚れや酸化層等を除去して清浄な表面を得ることができ、後述するＨＲの希土類化合物の付着及び拡散が有利となる。汚れや酸化層等の除去を更に良好に行う観点からは、酸溶液に超音波を印加しながら表面処理を行ってもよい。
【０１３７】
このようにして得られた希土類焼結磁石体は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む。
【０１３８】
なお、本実施形態では、時効処理工程（ステップＳ１６）、加工工程（ステップＳ１８）、研磨工程（ステップＳ１９）、酸洗浄工程（ステップＳ２０）を行っているが、これらの各工程は必ずしも行う必要はない。
【０１３９】
＜塗布工程：ステップＳ２１＞
焼結体の表面処理を行い、得られた希土類焼結磁石体の端面に対して、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータに対する前記希土類焼結磁石体の端面（対向面）の両端部分とその側面の側面部分を含む両端部に、予め作製したＨＲの希土類化合物を含む希土類化合物含有液を塗布する（ステップＳ２１）。
【０１４０】
図２９は、希土類化合物含有液の製造方法を示すフローチャートである。図２９に示すように、希土類化合物含有液の製造方法は、以下の工程を含んでなる。
ＨＲの希土類化合物を含むＨＲ原料を準備する重希土類原料準備工程（ステップＳ３１）
ＨＲ原料を粉砕する粉砕工程（ステップＳ３２）
ＨＲ原料微粉砕粉末を塗料化する塗料化工程（ステップＳ３３）
【０１４１】
＜重希土類原料準備工程（ステップＳ３１）＞
重希土類原料準備工程（ステップＳ３１）は、ＨＲの希土類化合物を含むＨＲ原料を、上述の合金準備工程（ステップＳ１１）と同様にして作製して準備するため、説明は省略する。ＨＲとしては、Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む重希土類元素が用いられる。
【０１４２】
＜粉砕工程（ステップＳ３２）＞
粉砕工程（ステップＳ３２）は、上述の粉砕工程（ステップＳ１２）と同様にして作製して準備するため、説明は省略する。
【０１４３】
＜塗料化工程（ステップＳ３３）＞
微粉砕したＨＲ原料微粉砕粉末はアルコール溶媒に混合し、アルコール溶媒中に分散させて、塗料化し、ＨＲの希土類化合物を含む希土類化合物含有液を作製する（塗料化工程（ステップＳ３３））。また、アルコール溶媒には、分散剤、増粘剤などの少なくとも１つ以上の添加剤を含んでもよく、微粉砕したＨＲ原料微粉砕粉末は、分散剤、増粘剤などの少なくとも１つ以上の添加剤を含んだアルコール溶媒に中に分散させるようにしてもよい。
【０１４４】
増粘剤としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂等が挙げられる。また、樹脂を溶解させるために使用される溶剤としては、樹脂を溶解できるものであれば特に限定されるものはない。
【０１４５】
このようにして得られた希土類化合物含有液は、表面処理工程（ステップＳ２０）において焼結体の表面処理を行って得られた希土類焼結磁石体に塗布する（ステップＳ２１））。
【０１４６】
図３０は、希土類化合物含有液の塗布方法を示すフローチャートである。図３０に示すように、希土類化合物含有液の塗布方法は、以下の工程を含んでなる。
希土類焼結磁石体１１を把持具２７Ｃに固定する工程（ステップＳ４１）
希土類化合物含有液２１に、希土類焼結磁石体１１を塗布させる塗布工程（ステップＳ４２）
希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１から引き上げる工程（ステップＳ４３）
希土類焼結磁石体１１を待機する工程（ステップＳ４４）
希土類焼結磁石体１１に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を第１ブレード２５および第２ブレード２６により掻き取る側面掻き取り工程（ステップＳ４５）
第１ブレード２５および第２ブレード２６を希土類焼結磁石体１１から離脱する工程（ステップＳ４６）
希土類化合物含有液２１を塗布させた希土類焼結磁石体１１を取りはずす工程（ステップＳ４７）
【０１４７】
まず、希土類焼結磁石体１１を把持具２７Ｃに固定する（ステップＳ４１、図２１参照）。次いで、シリンダ２８が把持具２７Ｃを下降させて、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２に満たされた希土類化合物含有液２１に所定の深さＤ２で浸漬する塗布工程を行う（ステップＳ４２、図２２参照）。これにより、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１の角部に塗布させる。
【０１４８】
次いで、希土類焼結磁石体１１を、浸漬槽２２から引き上げる（ステップＳ４３、図２３参照）。そして、掻き取りを行わずに所定の時間待機する（ステップＳ４４、図２３参照）。次いで、第１ブレード２５が、希土類焼結磁石体１１の端面および側面に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を掻き取る（ステップＳ４５）。この希土類化合物含有液２１の掻き取りは、第１ブレード２５で希土類焼結磁石体１１の端面に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を掻き取った後、第２ブレード２６で、希土類焼結磁石体１１の側面に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を掻き取る。この希土類化合物含有液２１の掻き取りは複数回繰り返されてもよい。
【０１４９】
次いで、第１ブレード２５と第２ブレード２６とが、希土類焼結磁石体１１から離れる（ステップＳ４６）。次いで、希土類化合物含有液２１の塗布した希土類焼結磁石体１１が、把持具２７Ｃから取り外される（ステップＳ４７）。
【０１５０】
＜熱処理工程（ステップＳ２２）＞
希土類化合物含有液を希土類焼結磁石体の端面の角部に塗布した後、希土類焼結磁石体を所定の時間、所定の温度で熱処理する（熱処理工程（ステップＳ２２））。熱処理を施すことにより、希土類焼結磁石体の端面の角部に存在するＨＲの希土類化合物は結晶粒界を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込まれ、主に結晶粒界を経由して主相の各結晶粒の内部に拡散し、結晶粒の粒界近傍にＨＲは拡散する。
【０１５１】
また、熱処理を施して、希土類化合物含有液に含まれていたＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体に吸収させる際、真空又は不活性ガス雰囲気として減圧して熱処理を行なうようにする。不活性ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ等が用いられる。真空又は不活性ガス雰囲気として減圧して熱処理することでＨＲの希土類化合物は焼結磁石体の表面から内部に供給し易くなる。
【０１５２】
熱処理温度は、希土類焼結磁石体の焼結温度以下の温度とする。希土類焼結磁石体の焼結温度以上の温度で熱処理すると、希土類焼結磁石の組織が変成する虞があるからである。また、ＨＲの希土類化合物が希土類焼結磁石体の結晶粒界だけでなく結晶粒の内部にまで拡散し、希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度Ｂｒが低下する虞があるからである。
【０１５３】
熱処理温度は、具体的には６００℃以上１０００℃以下、好ましくは８００℃以上９５０℃以下である。また、熱処理の後に時効処理を施すことができる。時効処理を施すことで保磁力が向上する。時効処理温度としては、４００℃以上６５０℃以下、より好ましくは４５０℃以上６００℃以下である。
【０１５４】
＜表面処理工程：ステップＳ２３＞
希土類焼結磁石体を熱処理した後、硝酸を用いて所定時間、実施形態に係る希土類焼結磁石の表面をエッチングする。その後、Ｎｉめっきを行い、実施形態に係る希土類焼結磁石の表面にＮｉめっき膜を形成する（表面処理工程（ステップＳ２３））。また、本実施形態においては、希土類焼結磁石の表面にＮｉめっき膜を形成し、表面処理するようにしているが、これに限定されるものではなく、Ｎｉめっきの他に、酸化、窒化、化成処理による表面改質法、樹脂コートなどを施し、耐蝕性を向上させるようにしてもよい。
【０１５５】
このように、希土類焼結磁石体の端面の両角部に希土類化合物含有液を塗布して熱処理を施し、希土類焼結磁石体の端面の両角部にＨＲの希土類化合物を拡散させて、図１に示すような回転機用磁石を製造し、処理を終了する。
【０１５６】
得られる回転機用磁石の表面における回転機用磁石は、希土類焼結磁石体の両端部における残留磁束密度Ｂｒは希土類焼結磁石体の中央部における残留磁束密度Ｂｒより相対的に低くなる。よって、希土類焼結磁石の表面における残留磁束密度Ｂｒの分布を制御して、相対的に希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒを下げることで、正弦波に近い磁束波形を得ることができるため、回転機用磁石の表面の磁束の波形を滑らかにすることができる。そのため、このようにして得られる希土類焼結磁石を回転機用の磁石に用いた場合、回転機のコギングトルクの低減を図ることができる。
【０１５７】
以上のようにして希土類焼結磁石体の端面の両角部に希土類化合物含有液を塗布し、乾燥させることで回転機用磁石を得ることができる。また、着磁させることで、磁石製品が得られる。
【０１５８】
このようにして得られる本実施形態に係る回転機用磁石１０は、例えばロータ表面に磁石を取り付けた表面磁石型（Surface Permanent Magnet：ＳＰＭ）モータ、インナーロータ型のブラシレスモータのような内部磁石埋込型（Interior Permanent Magnet；ＩＰＭ）モータ、ＰＲＭ（Permanent magnet Reluctance Motor）などの磁石として好適に用いられる。特に、ＩＰＭモータは、コギングトルクが小さい等の利点を有することから、ハードディスクドライブのハードディスク回転駆動用スピンドルモータやボイスコイルモータ、電気自動車やハイブリッドカー用モータ、自動車の電動パワーステアリング用モータ、工作機械のサーボモータ、携帯電話のバイブレータ用モータ、プリンタ用モータ等の用途として好適に用いられる。
【０１５９】
以上、本実施形態に係る回転機用磁石の好適な実施形態について説明したが、本実施形態に係る回転機用磁石はこれに制限されるものではない。本実施形態に係る回転機用磁石は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形、種々の組み合わせが可能であり、永久磁石以外についても同様に適用することができる。
【０１６０】
＜モータ＞
本実施形態に係る回転機用磁石をモータに用いた好適な実施形態について説明する。ここでは、本実施形態に係る希土類焼結磁石をＳＰＭモータに適用した一例について説明する。図３１は、ＳＰＭモータの一実施形態の構成を簡略に示す断面図であり、図３１に示すように、ＳＰＭモータ４０は、ハウジング４１内に、円柱状のロータ４２と、円筒状のステータ４３と、回転軸４４とを有する。回転軸４４はロータ４２の横断面の中心を貫通している。ロータ４２は、鉄材等からなる円柱状のロータコア（鉄芯）４５と、そのロータコア４５の外周面に所定間隔で設けられた複数の永久磁石４６と、永久磁石４６を収容する複数の磁石挿入スロット４７とを有する。永久磁石４６には本実施形態に係る希土類焼結磁石が用いられる。この永久磁石４６は、ロータ４２の円周方向に沿って各々の磁石挿入スロット４７内にＮ極とＳ極が交互に並ぶように複数設けられている。これによって、円周方向に沿って隣り合う永久磁石４６は、ロータ４２の径方向に沿って互いに逆の方向の磁力線を発生する。ステータ４３は、その筒壁（周壁）の内部の周方向にロータ４２の外周面に沿って所定間隔で設けられた複数のステータコア４８とスロットル４９とを有している。この複数のステータコア４８はステータ４３の中心に向けてロータ４２に対向するように設けられる。また、各々のスロットル４９内にはコイル５０が巻装されている。永久磁石４６とステータコア４８とは互いに対向するように設けられている。ロータ４２は、回転軸４４とともにステータ４３内の空間内で回動可能に設けられている。ステータ４３は電磁気的作用によってロータ４２にトルクを与え、ロータ４２は円周方向に回転する。
【０１６１】
ＳＰＭモータ４０は、永久磁石４６として本実施形態に係る回転機用磁石を用いており、回転機用磁石の表面の磁束の波形を滑らかにすることができる。そのため、ＳＰＭモータ４０は、ＳＰＭモータ４０の回転中、コギングトルクなどの発生の低減を図ることができるので、モータのトルク特性などモータの性能を向上させることができ、長期間に亘って高出力を維持することができ、信頼性に優れる。
【実施例】
【０１６２】
以下、本発明を実施例及び比較例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１６３】
＜実施例１＞
まず、次のようにして希土類化合物含有液が塗布した焼結磁石体を作成した。
［希土類焼結磁石体の製造］
以下に示す方法で希土類焼結磁石体（焼結体磁石）を製造した。まず、主に磁石の主相を形成する主相系合金と、主に粒界を形成する粒界系合金を、ストリップキャスト（ＳＣ)法で鋳造した。主相系合金の組成は２３．０ｗｔ％Ｎｄ−２．６ｗｔ％Ｄｙ−５．９ｗｔ％Ｐｒ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−０．１８ｗｔ％Ａｌ−１．１ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅで、粒界系合金の組成は３０．０ｗｔ％Ｄｙ−０．１８ｗｔ％Ａｌ−０．６ｗｔ％Ｃｕ−ｂａｌ．Ｆｅであった。
【０１６４】
次いで、これらの原料合金をそれぞれ水素粉砕により粗粉砕した後、高圧Ｎ２ガスによるジェットミル粉砕を行い、それぞれ平均粒径Ｄが４μｍの微粉末とした。得られた主相系合金の微粉末と、粒界系合金の微粉末とを、主相系合金：粒界系合金＝９：１の割合で混合して、希土類焼結磁石体の原料粉末である磁性粉末を調製した。次いで、この磁性粉末を用い、成型圧１．２ｔ／ｃｍ２、配向磁場１５ｋＯｅの条件で磁場中成型を行い、成型体を得た。成型体は直方体の形状とし、端面が配向方向と垂直である。次いで、得られた成型体を、１０６０℃、４時間の条件で焼成することで、上記の組成を有する希土類焼結磁石の希土類焼結磁石体を製造した。その後、製造した希土類焼結磁石体を、３ｗｔ％ＨＮＯ3／Ｃ2Ｈ5ＯＨの混合溶液に３分間浸漬させた後、Ｃ2Ｈ5ＯＨで洗浄する処理を２回行い、希土類焼結磁石体１１の表面処理を行った。また、これらの処理は、いずれも超音波を印加しながら行った。
【０１６５】
［希土類化合物含有液の製造］
次に、希土類焼結磁石体に塗布させる希土類化合物含有液は、以下のようにして製造した。まず、テルピネオール２０質量部中にアクリル樹脂６質量部を溶解し、樹脂溶液を作製した。次にこの樹脂溶液とＤｙＨ２（平均粒径Ｄ＝５μｍ）１００質量部をハイブリッドミキサー（キーエンス製 ＨＭ−５００）で５分間混合し、希土類化合物含有液（ペースト）を作製した。なお、使用したＤｙＨ２は、Ｄｙ粉末を水素雰囲気下３５０℃に１時間おいてＤｙ粉末に水素を吸蔵させ、これに続いて水素吸蔵Ｄｙ粉末をＡｒ雰囲気下、６００℃で１時間処理することにより調整したものである。このようにして得られたＤｙＨ2は、Ｘ線回折測定を行い、ＪＣＰＤＳカード（旧ＡＳＴＭカード） ４７−９７８のＥｒＨ２からの類推により、ＤｙＨ２であると同定された。
【０１６６】
また、得られた希土類化合物含有液の粘度はせん断速度１ｓ-1（以下、Ｖ１とする）で１４５Ｐａ・ｓ、せん断速度１００ｓ-1（以下、Ｖ１００とする）で３１Ｐａ・ｓ、Ｖ１粘度／Ｖ１００粘度＝４．７であった。粘度測定は、コーンプレートタイプの粘度計（ＨＡＫＫＥ社製 Rheo Stress 600）を用いて行った。測定条件であるが、温度２０℃にてせん断速度を０ｓ-1〜１００ｓ-1まで連続的に３０秒かけて上げ、その時のＶ１およびＶ１００の粘度値をデータとした。なお、Ｖ１における粘度の値は、希土類化合物含有液に配合する樹脂の分子量を大きくすると高くなり、分子量を小さくすると低くなる。したがって、Ｖ１における粘度／Ｖ１００における粘度は、樹脂の分子量を選択することによって変更することができる。また、溶剤の量を変更して濃度を調整することにより、Ｖ１００における粘度、また全体の粘度を調整することができる。
【０１６７】
［希土類化合物含有液の塗布］
出来上がった希土類化合物含有液（ペースト）を本実施形態の浸漬槽２２に投入し、スクイジーにて浸漬槽２２の壁の高さと同じになるように調整した。続いて、磁石基材（サイズ：３５ｍｍ×１６ｍｍ×５ｍｍ）（焼結磁石体）の希土類化合物含有液２１を塗布する端面側の中央部分にマスキングマテープを張り付けた。その後、磁石基材を把持具２７Ａのチャック部分（図２に示す希土類化合物塗布装置２０の把持具２７Ａ）に固定し、磁石基材の表面の塗布幅Ｐｗ（図１０参照）が所定値となるように、磁石基材を浸漬槽２２に５秒間接触させた後、引き上げた。次いで、第１のブレード２５（掻き取り機構）の刃先が希土類焼結磁石体１１の端面（表面）に接近し、希土類焼結磁石体１１の端面（表面）の余分な希土類化合物含有液（ペースト）を第２のブレード２６（掻き取り機構）により掻き落とし、所定の厚みを得た。磁石基材への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布面積は、１０ｍｍ２程度とした。また、必要な膜厚は７０μｍ以上であり、またＤｙＨ２の使用量をできるだけ削減するという観点から磁石基材の表面にＤｙＨ２を１０ｍｇ／ｃｍ２〜３０ｍｇ／ｃｍ２程度塗布させることを目標とする。本実施例では、２０ｍｇ／ｃｍ２程度塗布させた。
【０１６８】
［希土類焼結磁石の製造］
希土類化合物含有液（ペースト）を塗布した希土類焼結磁石体を乾燥させた後、乾燥後の希土類焼結磁石体１１１に対し、９００℃、５時間の熱処理を行った後、５４０℃、１時間の時効処理を更に行うことにより、図２６に示すような希土類焼結磁石を製造した。なお、得られた希土類焼結磁石の大きさは、２ｍｍ（厚み：磁気異方化方向）×４５ｍｍ×３０ｍｍであった。
【０１６９】
［実施例２〜５］
磁石基材の端面（上面）の塗布幅Ｐｗ（図１０参照）を変更し、塗布面積を変更したこと以外は、実施例１と同様の条件で行い、図２６に示すような希土類焼結磁石を作製した。
【０１７０】
［実施例６〜２０］
磁石基材を把持具２７Ｃのチャック部分（図２１に示す希土類化合物塗布装置２０の把持具２７Ｃ）に固定し、磁石基材の端面の一部とその側面の一部（角部）に、各実施例において、磁石基材の表面の塗布高さＰｄ（図２４参照）、塗布幅Ｐｗ（図２４参照）が所定値となるように、磁石基材を浸漬槽２２に５秒間浸漬した後、引き上げた。次いで、第１のブレード２５（掻き取り機構）により端面（表面）の余分な希土類化合物含有液（ペースト）を完全にかき取り（２面のみ）、側面（底面）の余分な希土類化合物含有液（ペースト）を第２のブレード２６（掻き取り機構）により掻き落とし、所定の厚みを得た。また残りの側面２面に関しても希土類化合物含有液（ペースト）を完全に掻き落とした。その後、実施例１と同様の条件で行い、図１に示すような希土類焼結磁石を作製した。
【０１７１】
［実施例２１〜２５］
磁石基材を把持具２７Ｂのチャック部分（図１１に示す希土類化合物塗布装置２０の把持具２７Ｂ）に固定し、磁石基材の端面の一部に、各実施例において、磁石基材の表面の塗布幅Ｐｗ（図２０参照）が所定値となるように、磁石基材を浸漬槽２２に５秒間浸漬後、引き上げた。次いで、第１のブレード２５（掻き取り機構）により端面（表面）の余分な希土類化合物含有液（ペースト）を完全にかき取り（２面のみ）、側面（底面）の余分な希土類化合物含有液（ペースト）を第２のブレード２６（掻き取り機構）により掻き落とし、所定の厚みを得た。また残りの側面２面に関しても希土類化合物含有液（ペースト）を完全に掻き落とした。その後、実施例１と同様の条件で行い、図２７に示すような希土類焼結磁石を作製した。
【０１７２】
［実施例２６〜３１］
実施例２３と同様の条件で、磁石基材の側面に、希土類化合物含有液（ペースト）を塗布し、磁石基材への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布率を変更したこと以外は、実施例１と同様の条件で行い、図２７に示すような希土類焼結磁石を作製した。
【０１７３】
［実施例３２〜３６］
拡散源としてＤｙＨ２に代えてＴｂＨ２を用い、実施例２１と同様の条件で、磁石基材の側面に、希土類化合物含有液（ペースト）を塗布し、磁石基材への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布高さＰｄ（図２０参照）、端面（上面）の塗布幅Ｐｗ（図２０参照）を変更し、塗布面積を変更したこと以外は、実施例１と同様の条件で行い、図２７に示すような希土類焼結磁石を作製した。
【０１７４】
［比較例１〜９］
拡散源としてＤｙかＴｂを用い、磁石基材への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布範囲（塗布高さＰｄ、塗布幅Ｐｗ、塗布面積、塗布率）、磁石基材の形状（直方体型か部分円弧状の断面形状を有する磁石基材）、切削の有無の何れか１つ以上を変更し、実施例１と同様の条件で行い、希土類焼結磁石を作製した。
【０１７５】
以上の各実施例、比較例において、用いた拡散源、磁石基材への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布範囲（塗布高さＰｄ、塗布幅Ｐｗ、塗布面積、塗布率）、切削の有無、磁石基材の形状を表１に示す。なお、表１に示す磁石基材の形状の表示として、Ｗ型とは、直方体を表し、Ｃ型とは、断面形状が円弧状の磁石基材を表す。
【０１７６】
＜磁石特性の評価＞
製造した希土類焼結磁石の磁石特性を以下の方法で測定し、評価した。なお、磁石特性として、希土類焼結磁石の希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒと中央部の残留磁束密度Ｂｒとの残留磁束密度比（Ｂｒ比）、ピーク数、質量歩留り、コギングを測定した。コギングは、各実施例および比較例で得られた希土類焼結磁石を用いて磁場解析シミュレーションを行い、コギングトルクを測定した。
【０１７７】
［Ｂｒ比］
（サンプルの取り出し）
Ｂｒ比の計測は、図３２に示すように、直方体の希土類焼結磁石の磁石端部から一辺１ｍｍの立方体（１×１×１ｍｍ）の磁気特性試料Ｋ１を取り出した。また、直方体の希土類焼結磁石の磁石中心部から一辺１ｍｍの立方体（１×１×１ｍｍ）の磁気特性試料Ｃ１を取り出した。
（ＢＨ測定）
取り出した磁気特性試料Ｋ１、Ｃ１の一部は、アクリル棒に固定し、振動試料型磁力計（ＶＳＭ：Vibrating Sample Magnetometer）を用いて測定して残留磁束密度Ｂｒを測定した。得られた各磁気特性試料Ｋ１、Ｃ１の残留磁束密度Ｂｒを、各々、Ｂｒ（Ｋ１）、Ｂｒ（Ｃ１）とした。
（Ｂｒ比の算出）
得られたＢｒ（Ｋ１）、Ｂｒ（Ｃ１）の値から、下記式（１）のように、Ｂｒ（Ｃ１）に対するＢｒ（Ｋ１）の低下率を算出し、Ｂｒ比を求めた。
Ｂｒ比＝［１−Ｂｒ（Ｋ１）］／Ｂｒ（Ｃ１）（％）・・・（１）
【０１７８】
［ピーク数］
各希土類焼結磁石の残留磁束密度Ｂｒから周方向における磁束を求め、このとき得られる波形からピーク数を求めた。
【０１７９】
［質量歩留り］
各希土類焼結磁石体を焼結・時効工程後から各工程完了後における希土類焼結磁石体の質量留とする。
【０１８０】
［コギングトルク］
各実施例および比較例により作製した希土類焼結磁石を図３１に示すようなＳＰＭモータ用の永久磁石として適用して磁場解析シミュレーションを行なった。ロータコアの外部
に永久磁石を配置した後、磁場を印加して無負荷の状態で、１０ｒｐｍで回転させたときのトルクの変動（コギングトルク）を測定した。
【０１８１】
各実施例および比較例の磁石特性の測定結果を表１に示す。
【０１８２】
【表１】
【０１８３】
表１より、希土類焼結磁石体に希土類化合物含有液を塗布しないか、塗布しても希土類焼結磁石体の全面、または希土類焼結磁石体の側面に希土類化合物含有液を塗布すると、Ｂｒ比は０．２５以下であり、磁束のピーク数も２つ確認され、コギングトルクも３．０Ｎ・ｍ以上であり、回転用磁石として用いることは好ましくないといえる（比較例１〜７参照）。また、段面を半円形状に切削して希土類焼結磁石体を用い、希土類化合物含有液を塗布しなかった希土類焼結磁石を用いた場合、Ｂｒ比は０．２５以上であったが、磁束のピーク数も１つ確認され、コギングトルクも２．５０Ｎ・ｍ以下であったため、回転用磁石として用いることはできるが、質量歩留りが悪いことから、高価な希土類金属を用いる回転用磁石として用いると費用が高額となるといえるため、好ましくない（比較例８、９参照）。
【０１８４】
これに対し、希土類焼結磁石体の端面（上面）の一部や、希土類焼結磁石体の角部、または希土類焼結磁石体の端面（上面）の一部とその側面に希土類化合物含有液を塗布すると、Ｂｒ比は０．２５よりも大きく１．５以下であり、磁束のピーク数も１つか２つ確認され、コギングトルクも２．８０Ｎ・ｍ以下となったことが確認された。
【０１８５】
よって、希土類焼結磁石体の端面の一部のみ希土類化合物含有液を所定量塗布し焼成して得られる希土類焼結磁石は、周方向における回転機用磁石の表面の磁束の波形を滑らかにし正弦波に近い形状とすることができる。このため、本実施形態に係る希土類焼結磁石をモータなど回転機用の永久磁石として用いることで、ＳＰＭモータなど回転機は、モータの回転中、コギングトルクなどの発生を低減することができ、モータのトルク特性などモータの性能を向上させることができ、長期間に亘って高出力を維持することができ、信頼性に優れる。このことから希土類焼結磁石体の端面の一部のみ希土類化合物含有液を所定量塗布し焼成して得られる希土類焼結磁石は、モータなど回転機用の永久磁石として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１８６】
１０ 回転機用磁石
１１ 希土類焼結磁石体
１１ａ、１１ｂ 端部
１１ｃ 側面部分
１１ｄ 中央部分
１１ｅ、１１ｆ 側面
２０ 希土類化合物塗布装置
２１ 希土類化合物含有液
２２ 浸漬槽
２４ 焼結磁石体移動機構
２５ 第１ブレード
２６ 第２ブレード
２７Ａ〜２７Ｃ 把持具
２８、２９、３０ シリンダ
３１ 溶液接触保護部材
３３ 被転写部材
４０ ＳＰＭモータ
４１ ハウジング
４２ ロータ
４３ ステータ
４４ 回転軸
４５ ロータコア（鉄芯）
４６ 永久磁石
４７ 磁石挿入スロット
４８ ステータコア
４９ スロットル
５０ コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石体の残留磁束密度Ｂｒの低減を抑制し、コギングトルクを低減して回転機の性能を向上させる回転機用磁石、回転機及び回転機用磁石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｔ−Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素）系の組成を有する希土類焼結磁石は、高い保磁力ＨｃＪを有するなど優れた磁気特性を発揮する磁石である。そのため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系の希土類焼結磁石は、高性能な永久磁石として、電気自動車やハイブリッドカーなど高性能が要求されるモータや発電機などの回転機に使用されている。
【０００３】
回転機におけるコギングトルクの発生を抑制するため、従来では、例えば、直方体磁石の端部を切削して磁石肉厚を変えたＮｄ系焼結磁石が提案されている（例えば、特許文献１参照）。Ｎｄ系焼結磁石によれば、磁石の肉厚を変えることで、端部の磁束密度を低減させることができ、正弦波に類似の形状の波形の磁束密度を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１３５５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の磁石の端部を切削して磁石の肉厚を変化させる方法では、コギングトルクに影響する磁束分布については、十分考慮されていない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転機のコギングトルクの低減を図ることができる回転機用磁石、回転機及び回転機用磁石の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明に係る回転機用磁石は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石であり、前記希土類焼結磁石体は、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータと対向する端面と前記端面に対向する端面とが略平行であると共に、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部分及び前記両端部分に接する側面部分を含む両端部における残留磁束密度は、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の中央部分及び前記中央部分に接する側面部分を含む中央部における残留磁束密度より低く、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部の残留磁束密度と中央部の残留磁束密度との比が０．４％以上であることを特徴とする。
【０００８】
希土類焼結磁石体の残留磁束密度は、希土類焼結磁石体の中央部よりも両端部の方を低くし、希土類焼結磁石体の残留磁束密度Ｂｒの分布を制御することができるので、希土類焼結磁石体の端面における残留磁束密度Ｂｒ分布を制御して表面磁束を滑らかにすることができる。その結果、回転機のコギングトルクの発生を低減することができる。また、希土類焼結磁石体の形状が直方体の場合、磁石の端部の切削を行う必要はないため、原材料の質量歩留の低下を抑制できる。そのため、希土類焼結磁石体を切削することなく直方体など簡素な形状のまま、材料歩留が良いため、原材料の有効利用を図りつつ、回転機にそのまま組み込むことができるので、安価な埋込磁石型モータなどの回転機を製造するために用いることができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記希土類焼結磁石体は、前記ステータと対向する端面の少なくとも両端にＨＲ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）の希土類化合物を含むことが好ましい。これにより、希土類焼結磁石体の残留磁束密度は、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の中央部よりも両端部の方が低くなり、希土類焼結磁石体の残留磁束密度Ｂｒの分布を制御することができるので、効率良く希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面における表面磁束を滑らかにすることができる。
【００１０】
また、この目的を達成するために、本発明に係る回転機は、上記のいずれかの回転機用磁石を含むことを特徴とする。これにより、回転機のコギングトルクの発生を低減することができる。発明の回転機は、表面磁束を滑らかにした回転機用磁石を永久磁石として用いているため、コギングトルクやトルクリップルなどを低減することができ、回転機の性能を向上させることができる。
【００１１】
また、この目的を達成するために、本発明に係る回転機用磁石の製造方法は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体に対して、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータに対向する前記希土類焼結磁石体の端面の少なくとも両端に、ＨＲの希土類化合物を含む希土類化合物含有液を塗布し、前記希土類化合物含有液が乾燥した後、前記希土類焼結磁石体を熱処理し、前記希土類焼結磁石体中にＨＲの希土類化合物を拡散させることを特徴とする。
【００１２】
希土類焼結磁石体の残留磁束密度は、希土類焼結磁石体の中央部よりも両端部の方を低くし、希土類焼結磁石体の残留磁束密度Ｂｒの分布を制御することで、希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度Ｂｒ分布を制御して表面磁束を滑らかにすることができる。その結果、回転機のコギングトルクの発生を低減することができる。また、希土類焼結磁石体の形状が直方体の場合、磁石の端部の切削を行う必要はないため、原材料の質量歩留の低下を抑制できる。そのため、希土類焼結磁石体を切削することなく直方体など簡素な形状のまま、材料歩留が良いため、原材料の有効利用を図りつつ、回転機にそのまま組み込むことができるので、安価な埋込磁石型モータなどの回転機を製造するために用いることができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記希土類焼結磁石体として、前記ステータと対向する端面と前記端面と対向する端面とが略平行である希土類焼結磁石体を用いることが好ましい。これにより、希土類焼結磁石体のステータとの対向面にのみ、ＨＲの希土類化合物を拡散させることができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部に前記希土類化合物含有液を塗布することが好ましい。焼結磁石体の両端部にのみ希土類化合物含有液を付着させるので、回転機のコギングトルクの発生を有効に低減しつつ、過剰な付着を抑制して、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面と接する側面の全面又は一部に前記希土類化合物含有液を塗布することが好ましい。更に焼結磁石体の側面に希土類化合物含有液を付着させるので、回転機のステータの形状に応じて、焼結磁石体への希土類化合物含有液の付着量を調整して、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制しつつ、回転機のコギングトルクの発生を更に低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる回転機用磁石、回転機及び回転機用磁石の製造方法は、希土類焼結磁石体の表面磁束を滑らかとし、回転機のコギングトルクの低減を図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の好適な一実施形態である回転機用磁石を示す図である。
【図２】図２は、希土類化合物付着装置の構成を簡略に示す図である。
【図３】図３は、希土類焼結磁石体を示す図である。
【図４】図４は、希土類化合物含有液の浸漬動作前における希土類化合物付着装置を示す図である。
【図５】図５は、希土類化合物含有液に希土類焼結磁石体の端面にのみ接触させている希土類化合物塗布装置を示す図である。
【図６】図６は、希土類化合物含有液から焼結磁石体が引き上げられた状態の希土類化合物付着装置を示す図である。
【図７】図７は、端面に付着した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物付着装置を示す図である。
【図８】図８は、図７の部分拡大図である。
【図９】図９は、希土類化合物含有液を掻き取った後における希土類化合物付着装置を示す図である。
【図１０】図１０は、希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を示す図である。
【図１１】図１１は、希土類焼結磁石体を把持する他の把持具の構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、希土類焼結磁石体を希土類化合物含有液に浸漬した状態を示す図である。
【図１３】図１３は、希土類化合物含有液から焼結磁石体が引き上げられた状態の希土類化合物付着装置を示す図である。
【図１４】図１４は、端面に付着した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物付着装置を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の一部拡大図である。
【図１６】図１６は、希土類化合物付着装置が被転写部材に希土類化合物含有液を転写している状態を示す図である。
【図１７】図１７は、側面に付着した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物付着装置の図である。
【図１８】図１８は、図１７の一部拡大図である。
【図１９】図１９は、希土類化合物含有液を掻き取った後における希土類化合物付着装置を示す図である。
【図２０】図２０は、希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を示す図である。
【図２１】図２１は、希土類焼結磁石体を把持する他の把持具の構成の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、希土類焼結磁石体を希土類化合物含有液に浸漬した状態を示す図である。
【図２３】図２３は、希土類化合物含有液から焼結磁石体が引き上げられた状態の希土類化合物付着装置を示す図である。
【図２４】図２４は、希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を示す図である。
【図２５】図２５は、２つの希土類焼結磁石の周方向位置とそのときの磁束との関係を模式的に示す図である。
【図２６】図２６は、希土類化合物を付着させた他の希土類焼結磁石の状態を示す図である。
【図２７】図２７は、希土類化合物を付着させた他の希土類焼結磁石の状態を示す図である。
【図２８】図２８は、本発明の実施形態に係る回転機用磁石の製造方法を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、希土類化合物含有液の製造方法を示すフローチャートである。
【図３０】図３０は、希土類化合物の付着方法を示すフローチャートである。
【図３１】図３１は、ＩＰＭモータの一実施形態の構成を簡略に示す縦断面図である。
【図３２】図３２は、希土類焼結磁石から磁気特性試料を取り出すための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１９】
＜回転機用磁石＞
本実施形態に係る回転機用磁石の実施形態について説明する。本実施形態に係る回転機用磁石は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石である。希土類焼結磁石体は、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータと対向する端面と該端面に対向する端面とが略平行である。希土類焼結磁石体のステータと対向する端面の両端部分及び両端部分に接する側面部分を含む両端部における残留磁束密度は、前記希土類焼結磁石体のステータと対向する端面の中央部分及び中央部分に接する側面部分を含む中央部における残留磁束密度より低く、希土類焼結磁石体のステータと対向する端面の両端部の残留磁束密度と中央部の残留磁束密度との比が０．４％以上である。
【００２０】
図１は、本発明の好適な一実施形態である回転機用磁石を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る回転機用磁石１０は、希土類焼結磁石体１１と、希土類焼結磁石体１１の角部（端面（上面）の両端部分１１ａ、１１ｂとその側面の側面部分１１ｃに含まれる領域）の希土類焼結磁石体１１内に拡散された希土類元素ＨＲ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）の希土類化合物とを有する。なお、図１中、ハッチング部分は、ＨＲの希土類化合物が含まれている領域を示す。また、図１では、両端部分１１ａ、１１ｂは、希土類元素ＨＲが希土類焼結磁石体１１内に拡散した塗布幅Ｐｗに対応し、側面部分１１ｃが塗布高さＰｄに対応する。
【００２１】
本実施形態においては、端面とは、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータと対向する面と、その面の対向面とをいう。特に、ステータの対向面は、上面といい、その上面との対向面を下面という。この端面に接する面を側面という。また、両端部とは、希土類焼結磁石体の端面の両端部分及びその両端部分に接する側面の一部又は全部を含む領域部分をいい、中央部とは、希土類焼結磁石体の端面の中央部分及び中央部分に接する側面部分を含む領域部分をいう。また、希土類焼結磁石体の端面の両端部が設けられる方向が回転機の回転方向となる。
【００２２】
本実施形態に係る回転機用磁石１０は、ＨＲの希土類化合物を含有させた希土類化合物含有液を希土類焼結磁石体１１に塗布して乾燥し、希土類焼結磁石体１１にＨＲの希土類化合物を付着させた後、熱処理することにより希土類焼結磁石体１１の両端部分１１ａ、１１ｂとその側面の側面部分１１ｃ内にＨＲの希土類化合物を粒界拡散させたものである。
【００２３】
希土類焼結磁石体１１は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系合金からなる希土類焼結磁石である。Ｒは、Ｎｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素を表す。希土類元素とは、長周期型周期表の第３族に属するＳｃ、Ｙおよびランタノイド元素のことをいう。ランタノイド元素には、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等が含まれる。希土類元素は、軽希土類及び重希土類に分類され、重希土類元素とは、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕをいい、軽希土類元素はそれ以外の希土類元素である。製造コスト及び磁気特性の観点から、ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含まれるものであることが好ましい。
【００２４】
Ｔは、Ｆｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を示すものである。Ｔは、Ｆｅ単独であってもよく、Ｆｅの一部がＣｏで置換されていてもよい。Ｆｅの一部をＣｏに置換する場合、磁気特性を低下させることなく温度特性を向上させることができる。また、Ｃｏの含有量は、Ｆｅの含有量の２０質量％以下に抑えることが望ましい。これは、Ｃｏの含有量がＦｅの含有量の２０質量％より大きくなるようにＦｅの一部をＣｏに置換すると、磁気特性を低下させる虞がある。また、希土類焼結磁石体１１が高価となってしまうからである。Ｔは、Ｆｅ、Ｃｏ以外に、例えば、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどの遷移元素の少なくとも１種の元素を更に含んでいてもよい。
【００２５】
本実施形態に係る回転機用磁石１０の主相には、結晶粒の組成がＲ2Ｔ14Ｂという組成式で表されるＲ2Ｔ14Ｂ相とＲ2Ｔ14Ｂ相よりＲが多いＲリッチ相が含まれる。主相は、Ｒ2Ｔ14Ｂ型の正方晶からなる結晶構造を有するものである。粒界相には、希土類元素の配合割合が高いＲリッチ相が含まれる。粒界相は、Ｒリッチ相の他に、ホウ素（Ｂ）原子の配合割合が高いホウ素リッチ相が含まれていてもよい。また、結晶粒の粒径は、通常１μｍから３０μｍ程度である。また、希土類焼結磁石には、当該磁石を加工して着磁した磁石製品と、当該磁石を着磁していないものとの両方を含む。
【００２６】
上記希土類焼結磁石体１１において、Ｂの一部を炭素（Ｃ）に置換することができる。この場合、磁石の製造が容易となるほか、製造コストの低減も図れるようになる。また、Ｃは耐蝕性を有するため、Ｂの一部をＣに置換することで、耐蝕性を向上させることができる。また、Ｃの置換量は、磁気特性に実質的に影響しない量とする。
【００２７】
本実施形態に係る回転機用磁石１０は、保磁力の向上や製造コストの低減等を図る観点から、上記構成に加え、Ａｌ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｚｒ等の元素をさらに含んでいてもよい。これらの含有量も磁気特性に影響を及ぼさない範囲とすることが好ましく、それぞれ５質量％以下とすることが好ましい。また、その他、不可避的に混入する成分としては、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、Ｃ、Ｃａ等が考えられる。これらはそれぞれ０．５質量％程度以下の量で含有されていてもよい。
【００２８】
本実施形態に係る回転機用磁石１０における希土類元素の含有量は２５質量％以上３５質量％以下であり、好ましくは２８質量％以上３３質量％以下であり、Ｂの含有量は０．５質量％以上１．５質量％以下であり、好ましくは０．８質量％以上１．２質量％以下であることが好ましい。また、Ｆｅの一部をＣｏに置換してＣｏを含める場合、Ｃｏの含有量は４質量％以下の範囲が好ましく、０．１質量％以上２質量％以下とすることがより好ましく、０．３質量％以上１．５質量％以下とすることが更に好ましい。
【００２９】
Ａｌ、Ｃｕの何れか一方又は両方を０．０２質量％以上０．６質量％以下の範囲で含有することができる。この範囲でＡｌ及びＣｕの１種又は２種を含有させることにより、得られる磁石の高保磁力化、高耐蝕性化、温度特性の改善が可能となる。Ａｌの含有量は０．０３質量％以上０．４質量％以下であるのが好ましく、０．０５質量％以上０．２５質量％以下がより好ましい。また、Ｃｕの含有量は０．３質量％以下が好ましく（但し、０を含まず）、０．２質量％以下（ただし、０を含まない）とすることがより好ましく、０．０３質量％以上０．１５質量％以下とすることが更に好ましい。
【００３０】
本実施形態に係る回転機用磁石１０においては、磁気特性の観点から、酸素量を６０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは３０００ｐｐｍ以下、特に好ましくは２０００ｐｐｍ以下とする。また、炭素量を２０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは１５００ｐｐｍ以下、特に好ましくは１２００ｐｐｍ以下とする。さらに、窒素量を１０００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは８００ｐｐｍ以下、特に好ましくは６００ｐｐｍ以下とする。
【００３１】
希土類焼結磁石体１１は、原料粉末の成形体を焼結することにより製造された磁石体である。希土類焼結磁石体は、例えば金型を用いてプレス成形などにより任意の形状に成形される。本実施形態では、希土類焼結磁石体１１の形状は、直方体としている。希土類焼結磁石体１１の形状は、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータと対向する端面と、この端面に対向する端面とは略平行である。
【００３２】
希土類焼結磁石体の形状は、直方体に限定されるものではなく、用いる金型の形状に応じて、例えば、６面体、平板状、四角柱などの柱状、希土類焼結磁石体の断面形状がＣ型の円筒状等、任意の形状とすることができる。四角柱としては、例えば、底面が長方形の四角柱、底面が正方形の四角柱であってもよい。
【００３３】
直方体を構成する６面のうち一つの面を選択し、選択した面の両端に少なくとも希土類化合物含有液２１を付着させる。６面のうち、選択する面はコイルに対向する面とする。
【００３４】
希土類焼結磁石体１１は、以下の方法で製造される。まず、所望の組成の希土類焼結磁石を得ることができる合金を作製する。次いで、得られた合金を粉砕して微粉末とし、原料粉末とする。磁石の主相を形成する主相系合金と、主に粒界を形成する粒界系合金とを作製した場合には、主相系合金及び粒界系合金をそれぞれ粉砕して微粉末とし、これらを所望の割合で混合して原料粉末とする。本実施形態では、主相系合金と粒界系合金との２合金をも混合して原料粉末を作製しているが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、１合金でもよい。
【００３５】
得られた原料粉末を、磁場を印加しながら成型して、成型体を得る。次いで得られた成型体を加熱して焼結を行い、得られた焼結体を酸洗浄して表面処理を行って、希土類焼結磁石体を得る。なお、焼結体は必ずしも酸洗浄しなくてもよい。
【００３６】
本実施形態に係る回転機用磁石１０は、希土類焼結磁石体１１の上面にＨＲの希土類化合物を含む希土類化合物含有液（ペースト）を塗布し、ＨＲの希土類化合物を存在させた状態で希土類焼結磁石体を熱処理することで、ＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体の内部に吸収させた希土類焼結磁石である。
【００３７】
また、本実施形態においては、塗布幅Ｐｗは磁石体長さの４０％以下が好ましく、より好ましくは３０％以下であり、更に好ましくは２．５％以上２０％以下である。また、塗布高さＰｄは、塗布しなくてもよく、２０％以上である。
【００３８】
また、本実施形態においては、希土類焼結磁石体への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布率は、５ｍｇ／ｃｍ２以上３５ｍｇ／ｃｍ２以下が好ましく、より好ましくは１０ｍｇ／ｃｍ２以上３０ｍｇ／ｃｍ２以下であり、更に好ましくは１５ｍｇ／ｃｍ２以上２５以下ｍｇ／ｃｍ２であり、２０ｍｇ／ｃｍ２程度が最も好ましい。
【００３９】
希土類化合物含有液に含有させる希土類化合物としては、希土類化合物：希土類元素ＨＲ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）、ＨＲ水素化物、ＨＲ酸化物、ＨＲフッ化物、ＨＲＴ合金（Ｔは遷移金属元素）、ＨＲＴ水素化物、ＨＲＴ酸化物、ＨＲＴＢ合金（Ｂはボロン）、ＨＲＴＢ水素化物、ＨＲＴＢ酸化物を用いることができる。また、ＨＲは、Ｈｏを更に含んでもよい。この場合、重希土類元素は、希土類焼結磁石の異方性磁界を大きくする作用があり、磁石の保磁力を向上させることが可能である。また希土類化合物含有液中には樹脂を含むことが好ましい。これにより、希土類化合物の焼結体への密着性を上げることができる。使用する樹脂は特に限定はなく、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂等が用いられる。また使用される溶剤としては、樹脂を溶解できれば特に規定はない。
【００４０】
希土類焼結磁石体１１の端面にＨＲの希土類化合物を付着させた後、高温で熱処理することで、希土類焼結磁石体１１の内部にＨＲの希土類化合物を吸収させ、拡散させる方法が用いられる。これにより、ＨＲの希土類化合物を付着させ、熱処理することにより得られる希土類焼結磁石は、残留磁束密度Ｂｒを制御することができる。そのため、このようにして得られる本実施形態に係る回転機用磁石１０を回転機用の磁石に用いた場合、高出力でコギングトルクが低減され、トルク性能に優れた回転機になる。
【００４１】
（希土類焼結磁石体１１への希土類化合物含有液の塗布方法）
希土類焼結磁石体１１の表面に希土類化合物含有液を塗布させる方法として、希土類焼結磁石体の表面に希土類化合物含有液を塗布する方法、ＨＲの希土類化合物を含む合金粉末を塗布する方法、希土類焼結磁石体の表面にＨＲの希土類化合物を含む合金をスパッタリング法により塗布させる方法などが用いられる。
【００４２】
本実施形態では、希土類焼結磁石体１１の端面（上面）の両端部分、両端部分とその側面、または端面（上面）の両端部分およびその両端部分に接する側面部分を含む両端部を含む角部のいずれかにＨＲの希土類化合物を吸収させ、拡散させることから、希土類化合物含有液を塗布する方法を用いることが好ましい。
【００４３】
希土類焼結磁石体１１の表面の両端部に希土類化合物含有液を塗布して、希土類焼結磁石体１１の端面（上面）の両端部の一部にのみ希土類化合物含有液を塗布させる場合、図２に示すような希土類化合物塗布装置を用いて行うことが好ましい。図２は、希土類化合物塗布装置の構成を簡略に示す図であり、図３は、希土類焼結磁石体１１を示す図である。図２に示すように、希土類化合物塗布装置２０は、希土類化合物含有液２１を貯留する浸漬槽２２と、希土類焼結磁石体１１を移動させ、浸漬槽２２に貯留された希土類化合物含有液２１に、希土類焼結磁石体１１を所定の深さで浸漬した後引き上げる焼結磁石体移動機構２４と、希土類焼結磁石体１１の端面及び側面に塗布した希土類化合物含有液２１の一部又は全部を掻き取る第１ブレード２５と、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布した希土類化合物含有液２１の一部又は全部を掻き取る第２ブレード２６と、を含む。
【００４４】
浸漬槽２２は、希土類化合物含有液２１を貯留する。浸漬槽２２には、希土類化合物含有液２１を手動で供給してもよいし、希土類化合物含有液２１を自動給送する装置を接続してもよい。浸漬槽２２の大きさは、希土類化合物含有液２１を塗布させる希土類焼結磁石体１１の大きさ、希土類焼結磁石体１１を浸漬する深さなどによって適宜変更することができる。
【００４５】
焼結磁石体移動機構２４は、希土類焼結磁石体１１を把持する把持具２７Ａと、シリンダ２８とを含む。アクチュエータであるシリンダ２８には把持具２７Ａが接続されている。シリンダ２８は、把持具２７Ａを上下に移動させる。なお、シリンダ２８の代わりに、各種アクチュエータ、例えばボールねじとサーボモータとの組み合わせを使用することもできる。
【００４６】
第１ブレード２５は、希土類焼結磁石体１１の側面に塗布した希土類化合物含有液２１の一部を掻き取る。第２ブレード２６は、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布した希土類化合物含有液２１の一部を掻き取る。第１ブレード２５及び第２ブレード２６を構成する材料に特に限定はなく、例えば、靱性のある鋼板、各種樹脂が用いられる。第１ブレード２５及び第２ブレード２６の厚みは、希土類化合物含有液２１の粘度と、第１ブレード２５及び第２ブレード２６を構成する材料の特性との組み合わせによって適宜設定できるが、例えば０．２ｍｍ以上であることが好ましい。０．２ｍｍ以上であると、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１の抵抗に負けることなく、希土類化合物含有液２１を掻き取ることができる。また、第１ブレード２５及び第２ブレード２６の厚みの上限に特に制限はないが、２ｍｍ程度あれば十分である。
【００４７】
第１ブレード２５及び第２ブレード２６の形状は、特に限定はなく、例えば、平板状のもの、刃先が丸いもの、刃先が鋭角のものであってよい。希土類焼結磁石体１１の形状に合わせて、刃先は直線ではなく曲線であってもよい。また、希土類化合物塗布装置２０は、第１ブレードを２個備えているが、２個より多く希土類化合物塗布装置に備えられていてもよい。また、第２ブレードも１個ではなく複数が希土類化合物塗布装置に備えられてもよい。
【００４８】
第１ブレード２５には、それぞれアクチュエータとしてシリンダ２９が接続されており、第１ブレード２５を所定の位置に移動させる。第２ブレード２６には、アクチュエータとしてシリンダ３０が接続されており、第２ブレード２６を所定の位置に移動させる。
【００４９】
また、希土類焼結磁石体１１から第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１を掻き取った後の状態、すなわちせん断速度が小さいときは、希土類焼結磁石体１１上の希土類化合物含有液２１の形状が維持されるように、希土類化合物含有液２１は高い粘度であることが好ましい。したがって、希土類化合物含有液２１は、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１に塗布させる温度（通常は室温）において、せん断速度１ｓ-１において測定された第１の粘度が４０Ｐａ・ｓ以上であり、せん断速度１００ｓ-１において測定された第２の粘度が６０Ｐａ・ｓ以下であり、第１の粘度／第２の粘度が２．５以上であることが好ましい。
【００５０】
また、希土類焼結磁石体１１の端面の両端部に希土類化合物含有液２１を塗布するため、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１を塗布する端面側の中央部分に溶液接触保護部材３１が設けられている。溶液接触保護部材３１としては、希土類焼結磁石体１１が希土類化合物含有液２１が接触しないものであればよく、例えば、マスキングテープ等が用いられる。
【００５１】
次に、希土類化合物塗布装置２０の動作を説明する。図４は、希土類化合物含有液の浸漬動作前における希土類化合物塗布装置を示す図である。図４に示すように、把持具２７Ａは、希土類焼結磁石体１１を把持して、希土類化合物含有液２１の満たされた浸漬槽２２の上方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向とは逆方向）に待機している。把持具２７Ａは、希土類焼結磁石体１１の、希土類化合物含有液２１を塗布させる端面とは反対側にある端部を把持している。希土類化合物含有液２１を塗布させる希土類焼結磁石体１１の端面は、浸漬槽２２に満たされた希土類化合物含有液２１の液面（表面）と対向するように配置される。
【００５２】
続いて、希土類化合物塗布装置２０のシリンダ２８は、把持具２７Ａを下降させる。図５は、希土類化合物含有液に希土類焼結磁石体１１の端面にのみ接触させている希土類化合物塗布装置を示す図である。図５に示すように、把持具２７Ａにより把持された希土類焼結磁石体１１は、浸漬槽２２に接触された希土類化合物含有液２１に所定の時間接触される。これにより、希土類焼結磁石体１１の端面には、全面に希土類化合物含有液２１が付着する。
【００５３】
本実施形態では、浸漬槽２２に希土類化合物含有液２１の表面のみが接触されているので、希土類焼結磁石体１１の端面にのみ希土類化合物含有液２１を塗布させることができる。また、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２内へ進入させる場合、希土類化合物含有液２１を満たした浸漬槽２２の表面に、希土類焼結磁石体１１の端面を接触させることで、希土類焼結磁石体１１の端面にのみ希土類化合物含有液２１を塗布させることができる。
【００５４】
図６は、希土類化合物含有液から焼結磁石体が引き上げられた状態の希土類化合物塗布装置を示す図である。図６に示すように、希土類焼結磁石体１１の端面のみを浸漬槽２２の希土類化合物含有液２１と接触させた後、焼結磁石体移動機構２４は、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２から引き上げる。具体的には、シリンダ２８が把持具２７Ａを上昇させる。ここで、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１に塗布した余分な希土類化合物含有液２１が下に垂れ落ちるまで所定の時間待機する。塗布した希土類化合物含有液２１の厚みは、この段階では、希土類化合物含有液２１の粘度に依存しており、制御がされていない。
【００５５】
図７は、端面に塗布した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物塗布装置を示す図であり、図８は、図７の部分拡大図である。図７、８に示すように、希土類焼結磁石体１１に塗布した余分な希土類化合物含有液２１が下方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向側）に垂れ落ちるのを待った後、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布した希土類化合物含有液２１を所定の厚みＡ１を残して掻き取る。
【００５６】
具体的には、第１ブレード２５の刃先が希土類焼結磁石体１１の端面に接近し、希土類焼結磁石体１１の端面から所定の厚みＡ１となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の端面に沿って第２ブレード２６の刃先が位置ａから位置ｂに所定距離移動し、希土類化合物塗布装置２０は、端面から希土類化合物含有液２１を所定の厚みＡ１を残して掻き取る。
【００５７】
第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１を掻き取ることで、必要のない希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から取り除くことができる。そして、取り除いた、すなわち、第２ブレード２６の刃先に掻き取られた希土類化合物を回収して再利用することができる。必要以上に塗布している希土類化合物の量を削減することができるので、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制することができる。また、第２ブレード２６の刃先が、希土類焼結磁石体１１の端面から所定の厚みＡ１となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の端面に沿って移動することで、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布して残る希土類化合物含有液２１の量を制御することができ、希土類化合物が希土類焼結磁石体１１に塗布する量を制御することができる。
【００５８】
また、第２ブレード２６は、希土類化合物含有液２１を掻き取られた希土類焼結磁石体１１の端面と第２ブレード２６の刃面とのなす角度θ１が９０度以下となるように、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１の端面から掻き取る。角度θ１が９０度以下であれば、掻き取り後の端面に希土類化合物含有液２１が溜まりにくくなり、目標とする希土類化合物含有液２１の厚みを確保することが容易となる。角度θ１は、１５度以上が好ましい。１５度以上であると、第２ブレード２６の取り付けが容易となる。
【００５９】
所定の厚みＡ１となる間隔は、調整することができる。例えば、希土類焼結磁石体１１に対する第２ブレード２６及びシリンダ２８の位置を移動させることによって所定の厚みＡ１となる間隔を調整できる。
【００６０】
第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から掻き取る動作を１回行うだけで、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布して残る希土類化合物含有液２１の量を制御することができる。なお、掻き取り動作は複数回行われてもよい。また、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が、希土類化合物含有液２１を掻き取るために希土類焼結磁石体１１の表面に沿って移動する速度には特に限定がなく、希土類化合物含有液２１の粘度によって適宜設定することができる。掻き取りの際に、希土類化合物含有液２１が周囲に飛散する速度よりも遅い速度であることが好ましい。これにより、希土類化合物含有液２１の回収を容易にすることができる。
【００６１】
図９は、希土類化合物含有液を掻き取った後における希土類化合物塗布装置を示す図である。図９に示すように、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が、希土類焼結磁石体１１から希土類化合物含有液２１の一部を掻き取った後、希土類焼結磁石体１１から離れるように移動する。希土類化合物含有液２１は、第２ブレード２６によって掻き取られ、一方の第１ブレード２５（図９の左側）に集められ、これにより一括して回収することが可能となる。
【００６２】
希土類化合物塗布装置２０が希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から掻き取り、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類焼結磁石体１１から離れた後、希土類化合物含有液２１が塗布された、すなわち希土類化合物が付着した希土類焼結磁石体１１が把持具２７Ａから取り外されて、希土類焼結磁石体１１に塗布した希土類化合物含有液２１が乾燥される。希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を図１０に示す。図１０に示すように、乾燥後、希土類焼結磁石体１１の端面の中央部に塗布していた溶液接触保護部材３１を取り外すと、希土類焼結磁石体１１の端面の両端部にのみ希土類化合物が付着された希土類焼結磁石体１１が得られる。この希土類焼結磁石体１１は所定の熱処理が行われ、希土類化合物を付着させた両端部の磁気特性が変化した希土類焼結磁石が得られる。
【００６３】
希土類焼結磁石体の端面の表面にのみ希土類化合物含有液を塗布させて希土類化合物を付着させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、シリンダ２８により希土類焼結磁石体１１の浸漬槽２２の希土類化合物含有液２１への浸漬深さを調整することにより、希土類焼結磁石体の端面および側面への希土類化合物含有液の塗布量を調整するようにしてもよい。
【００６４】
希土類焼結磁石体の端面の一部とその側面に希土類化合物含有液を塗布して、希土類化合物を付着させる場合、例えば、図１１に示すような把持具２７Ｂを用いることができる。図１１は、希土類焼結磁石体を把持する他の把持具の構成の一例を示す図である。図１１に示すように、把持具２７Ｂは、希土類焼結磁石体１１の両端面の一部を把持して希土類焼結磁石体１１を固定し、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１と接触させる側面と反対側の側面は把持具２７Ｂと接触しないように空間を有するように形成されている。
【００６５】
次に、把持具２７Ｂを用いた希土類化合物塗布装置２０の動作を説明する。把持具２７Ｂは、希土類焼結磁石体１１を把持して、希土類化合物含有液２１の満たされた浸漬槽２２の上方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向とは逆方向）に待機させる。希土類化合物含有液２１を塗布させる希土類焼結磁石体１１の側面は、浸漬槽２２に満たされた希土類化合物含有液２１の液面（表面）と対向するように配置される。
【００６６】
続いて、希土類化合物塗布装置２０のシリンダ２８は、把持具２７Ｂを下降させる。図１２は、希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１に浸漬した状態を示す図である。図１２に示すように、把持具２７Ｂにより把持された希土類焼結磁石体１１は、所定の深さＤ１で、浸漬槽２２に満たされた希土類化合物含有液２１に所定の時間浸漬される。これにより、希土類焼結磁石体１１の端面が接する面、すなわち側面には、全面に希土類化合物含有液２１が塗布される。また、希土類焼結磁石体１１の端面は、希土類化合物含有液２１が全面に塗布した側面側の一部分に、浸漬槽２２に浸漬された深さＤ１まで希土類化合物含有液２１が塗布される。これにより、希土類焼結磁石体１１の端面における希土類化合物含有液２１の付着箇所を制御することができる。
【００６７】
本実施形態では、浸漬槽２２の上端２２Ｈまで希土類化合物含有液２１が満たされているので、希土類焼結磁石体１１の端面が浸漬槽２２の上端２２Ｈから浸漬槽２２内へ進入する距離を上記の深さＤ１に設定しておくことにより、希土類焼結磁石体１１の端面から深さＤ１まで希土類化合物含有液２１を塗布させることができる。また、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２内へ進入させる場合、希土類化合物含有液２１を満たした浸漬槽２２の底面２２Ｂに、希土類焼結磁石体１１の端面を接触させてもよい。このようにすると、希土類焼結磁石体１１の端面から浸漬槽２２の深さＨに相当する位置まで、希土類焼結磁石体１１に希土類化合物含有液２１を塗布させることができる。なお、深さＨは、浸漬槽２２の上端２２Ｈから浸漬槽２２の底面２２Ｂまでの距離であり、この場合、所定の深さＤ１は深さＨに等しい。
【００６８】
図１３は、希土類化合物含有液から希土類焼結磁石体１１が引き上げられた状態の希土類化合物塗布装置を示す図である。図１３に示すように、希土類焼結磁石体１１が浸漬槽２２の希土類化合物含有液２１に所定の深さＤ１で浸漬された後、焼結磁石体移動機構２４は、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２から引き上げる。具体的には、シリンダ２８が把持具２７Ｂを上昇させる。ここで、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１に塗布した余分な希土類化合物含有液２１が下に垂れ落ちるまで所定の時間待機する。塗布した希土類化合物含有液２１の厚みは、この段階では、上述のように、希土類化合物含有液２１の粘度に依存しており、制御がされていない。
【００６９】
図１４は、端面に塗布した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物塗布装置を示す図である。図１５は、図１４の一部拡大図である。希土類焼結磁石体１１に塗布した余分な希土類化合物含有液２１が下方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向側）に垂れ落ちるのを待った後、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布した希土類化合物含有液２１を、所定の厚みＡ２を残して掻き取る。
【００７０】
具体的には、第１ブレード２５の刃先が希土類焼結磁石体１１の端面に接近し、希土類焼結磁石体１１の側面から所定の厚みＡ２となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の端面に沿って位置ａから位置ｂ、すなわち重力の作用する方向（鉛直方向）に下降させる。
【００７１】
第１ブレード２５を下げる他に、第１ブレード２５の刃先の位置を固定し、焼結磁石体移動機構２４のシリンダ２８により、希土類焼結磁石体１１を上昇させる。または、その双方の組み合わせでもよい。
【００７２】
第１ブレード２５が希土類化合物含有液２１を掻き取ることで、必要のない希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から取り除くことができる。そして、第１ブレード２５の刃先に掻き取られた希土類化合物を回収して再利用することができる。これにより、必要以上に塗布している希土類化合物の量を削減することができるので、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制することができる。また、一方の第１ブレード２５の刃先が、希土類焼結磁石体１１の端面から所定の厚みＡ２となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の端面に沿って位置ａから位置ｂに移動することで、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布して残る希土類化合物含有液２１の量を制御することができ、希土類化合物が希土類焼結磁石体１１に塗布する量を制御することができる。
【００７３】
所定の厚みＡ２となる間隔は、調整することができる。例えば第１ブレード２５が接続されるシリンダ２９の移動量を規制することによって所定の厚みＡ２となる間隔を調整できる。
【００７４】
また、第１ブレード２５は、希土類化合物含有液２１が掻き取られた希土類焼結磁石体１１の端面と第１ブレード２５の刃面とのなす角度θ２が、９０度以下となるように、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１の端面から掻き取る。角度θ２が９０度以下であれば、掻き取り後の端面に希土類化合物含有液２１が溜まりにくくなり、目標とする希土類化合物含有液２１の厚みを確保することが容易となる。角度θ２は、１５度以上が好ましい。１５度以上であると、第１ブレード２５の取り付けが容易となる。
【００７５】
なお、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１に浸漬し、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１の端面及び側面に塗布させた後、希土類化合物含有液２１が塗布されうる材料で形成された被転写部材に希土類焼結磁石体１１の側面に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を転写させ、希土類化合物含有液２１を掻き取る効率を向上させてもよい。
【００７６】
図１６は、希土類化合物塗布装置が被転写部材に希土類化合物含有液を転写している状態を示す図である。図１６に示すように、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１に浸漬し、希土類焼結磁石体１１を引き上げた後に、第１ブレード２５および第２ブレード２６が、希土類焼結磁石体１１から離れている状態で、希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１が塗布されうる材料で形成された被転写部材３３に希土類焼結磁石体１１の側面を押し付けて、希土類焼結磁石体１１の側面に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を被転写部材３３に転写する。なお、「希土類焼結磁石体１１の側面を被転写部材３３に押し付ける」ことには、希土類化合物含有液２１を介して希土類焼結磁石体１１の側面を被転写部材３３に押し付けることが含まれる。
【００７７】
希土類化合物含有液２１が塗布されうる材料として、特に制限はなく、例えばアルミニウム、セラミックス、プラスチック、各種のステンレス鋼が挙げられる。被転写部材３３は、希土類焼結磁石体１１の端面に適合するような形状と大きさであり、例えば板状である。
【００７８】
希土類化合物塗布装置２０が、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２の希土類化合物含有液２１から引き上げ、所定の時間待機した後に、希土類焼結磁石体１１の下方に位置する浸漬槽２２を、手動で又は自動で被転写部材３３に取り替える。次いで、被転写部材３３の板面と希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１が塗布された端面との間隔が、所定の間隔Ａ３となるように、希土類化合物塗布装置２０は焼結磁石体移動機構２４により希土類焼結磁石体１１を下降させる。これにより、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１は、被転写部材３３の板面にその一部が転写され、希土類焼結磁石体１１からその一部が取り除かれる。
【００７９】
転写にあたって、浸漬槽２２を被転写部材３３に取り替えるのではなく、焼結磁石体移動機構２４が、浸漬槽２２とは別の場所に置かれた被転写部材３３の上方に希土類焼結磁石体１１を移動させ、被転写部材３３に希土類焼結磁石体１１の端面を押し付ける機能を有するようにしてもよい。
【００８０】
転写は、希土類焼結磁石体１１の端面から希土類化合物含有液２１が掻き取られる前に行うことが好ましい。さらに、転写は、希土類焼結磁石体１１の側面から希土類化合物含有液２１が掻き取られた後に行われることが好ましい。また、転写は、複数回行われてもよい。
【００８１】
図１７は、端面に塗布した希土類化合物含有液を掻き取っている希土類化合物塗布装置の図である。図１８は、図１７の一部拡大図である。図１７、１８に示すように、希土類焼結磁石体１１の端面に塗布した希土類化合物含有液２１が掻き取られた後、希土類化合物塗布装置２０は、全面に希土類化合物含有液２１が塗布した側面から希土類化合物含有液２１を所定の厚みＡ４を残して掻き取る。
【００８２】
具体的には、第２ブレード２６の刃先が、希土類焼結磁石体１１の側面から所定の厚みＡ４となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の側面に沿って位置ｃから位置ｄに向かって移動する。
【００８３】
第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１を掻き取ることで、必要のない希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から取り除くことができる。そして、取り除いた、すなわち、第２ブレード２６の刃先に掻き取られた希土類化合物を回収して再利用することができる。必要以上に塗布している希土類化合物の量を削減することができるので、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制することができる。また、第２ブレード２６の刃先が、希土類焼結磁石体１１の端面から所定の厚みＡ４となる間隔を空けたまま、希土類焼結磁石体１１の側面に沿って位置ｃから位置ｄに向かって移動することで、希土類焼結磁石体１１の側面に塗布して残る希土類化合物含有液２１の量を制御することができ、希土類化合物が希土類焼結磁石体１１に付着される量を制御することができる。
【００８４】
また、第２ブレード２６は、希土類化合物含有液２１を掻き取られた希土類焼結磁石体１１の側面と第２ブレード２６の刃面とのなす角度θ３が９０度以下となるように、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１の側面から掻き取る。角度θ３が９０度以下であれば、掻き取り後の側面に希土類化合物含有液２１が溜まりにくくなり、目標とする希土類化合物含有液２１の厚みを確保することが容易となる。角度θ３は、１５度以上が好ましい。１５度以上であると、第２ブレード２６の取り付けが容易となる。
【００８５】
所定の厚みＡ４となる間隔は、調整することができる。例えば、希土類焼結磁石体１１に対する第２ブレード２６及びシリンダ３０の位置を移動させることによって所定の厚みＡ４となる間隔を調整できる。
【００８６】
第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から掻き取る動作を１回行うだけで、希土類焼結磁石体１１の端面及び側面に塗布して残る希土類化合物含有液２１の量を制御することができる。なお、掻き取り動作は複数回行われてもよい。また、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が、希土類化合物含有液２１を掻き取るために希土類焼結磁石体１１の表面に沿って移動する速度には特に限定がなく、希土類化合物含有液２１の粘度によって適宜設定することができる。掻き取りの際に、希土類化合物含有液２１が周囲に飛散する速度よりも遅い速度であることが好ましい。これにより、希土類化合物含有液２１の回収を容易にすることができる。
【００８７】
図１９は、希土類化合物含有液を掻き取った後における希土類化合物塗布装置を示す図である。図１９に示すように、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が、希土類焼結磁石体１１から希土類化合物含有液２１の一部を掻き取った後、希土類焼結磁石体１１から離れるように移動する。希土類化合物含有液２１は、第２ブレード２６によって掻き取られ、一方の第１ブレード２５（図１９の左側）に集められ、これにより一括して回収することが可能となる。
【００８８】
希土類化合物塗布装置２０が希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から掻き取り、第１ブレード２５及び第２ブレード２６が希土類焼結磁石体１１から離れた後、希土類化合物含有液２１が塗布された、すなわち希土類化合物が付着した希土類焼結磁石体１１が把持具２７Ｂから取り外されて、希土類焼結磁石体１１に塗布した希土類化合物含有液２１が乾燥される。
【００８９】
また、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１と接触させた側面と反対側の側面は把持具２７Ｂと接触しないように空間を設けて形成されている。そのため、乾燥後、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１と接触させた側面とは反対側の側面についても同様にして、希土類焼結磁石体１１の反対側の側面に希土類化合物含有液２１を塗布して希土類化合物を付着させ、乾燥させる。
【００９０】
図２０は、希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を示す図である。図２０に示すように、希土類焼結磁石体１１に塗布させた希土類化合物含有液２１を乾燥させた後、所定の熱処理が行われることで、希土類化合物を付着させた端部の磁気特性が変化した希土類焼結磁石が得られる。
【００９１】
また、焼結磁石体の端面の一部とその側面の一部（以下、角部という）に希土類化合物含有液２１を塗布させる場合について説明する。希土類焼結磁石体の角部に希土類化合物含有液を塗布して、希土類化合物を付着させる場合、例えば、図２１に示すような把持具２７Ｃを用いることができる。図２１は、希土類焼結磁石体を把持する他の把持具の構成の一例を示す図である。図２１に示すように、把持具２７Ｃは、希土類焼結磁石体１１の両端面の一部を把持して希土類焼結磁石体１１を固定し、希土類焼結磁石体１１の一方の端面と液面とが所定の角度αとなるように形成されている。また、把持具２７Ｃは、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１と接触させる側面と反対側の側面は把持具２７Ｃと接触しないように空間を有するように形成されている。角度αは希土類焼結磁石体角部の端面および側面への希土類化合物含有液２１の塗布面積に応じて所定の角度とする。
【００９２】
把持具２７Ｃを用いた希土類焼結磁石体の角部に希土類化合物含有液を塗布する方法は、上述のように、把持具２７Ｂを用いた場合と同様にして行う。
【００９３】
すなわち、把持具２７Ｃは希土類焼結磁石体１１を把持して、希土類化合物含有液２１の満たされた浸漬槽２２の上方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向とは逆方向）に待機させる。希土類化合物含有液２１を塗布させる希土類焼結磁石体１１の角部は、浸漬槽２２に満たされた希土類化合物含有液２１の液面（表面）と対向するように配置される。
【００９４】
図２２は、希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１に浸漬した状態を示す図である。図２２に示すように、希土類化合物塗布装置２０のシリンダ２８は、把持具２７Ｃを下降させる。把持具２７Ｃにより把持された希土類焼結磁石体１１の角が、所定の深さＤ２で、浸漬槽２２内の希土類化合物含有液２１に所定の時間浸漬される。これにより、希土類焼結磁石体１１の角部（端面の一部とその側面の一部）には、希土類化合物含有液２１が塗布される。これにより、希土類焼結磁石体１１の端面における希土類化合物含有液２１の塗布箇所を制御することができる。
【００９５】
本実施形態では、浸漬槽２２の上端２２Ｈまで希土類化合物含有液２１が満たされているので、希土類焼結磁石体１１の角が浸漬槽２２の上端２２Ｈから浸漬槽２２内へ進入する距離を上記の深さＤ２に設定しておくことにより、希土類焼結磁石体１１の角から深さＤ２まで希土類化合物含有液２１を塗布させることができる。
【００９６】
図２３は、希土類化合物含有液から焼結磁石体が引き上げられた状態の希土類化合物塗布装置を示す図である。図２３に示すように、希土類焼結磁石体１１に塗布した余分な希土類化合物含有液２１が下方（重力が作用する方向、すなわち鉛直方向側）に垂れ落ちるのを待った後、希土類化合物塗布装置２０は、希土類焼結磁石体１１の角部に塗布した希土類化合物含有液２１を、上述の把持具２７Ｂを用いた場合と同様に、焼結磁石体移動機構２４のシリンダ２８を用いて希土類焼結磁石体１１の位置を上下に移動させながら、第１ブレード２５および第２ブレード２６を用いて所定の厚みを残して掻き取る。
【００９７】
第１ブレード２５が希土類化合物含有液２１を掻き取ることで、必要のない希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１から取り除くことができると共に、第１ブレード２５の刃先に掻き取られた希土類化合物を回収することで、再利用することができる。また、希土類焼結磁石体１１に必要以上に付着している希土類化合物の量を削減することができるので、希土類焼結磁石の製造コストの増加を抑制することができる。
【００９８】
また、希土類焼結磁石体１１の角部に塗布した希土類化合物含有液２１を乾燥させた後、希土類焼結磁石体１１の希土類化合物含有液２１と接触させた角部とは反対側の角部についても同様にして、希土類焼結磁石体１１の反対側の角部に希土類化合物含有液２１を塗布して希土類化合物を付着させ、乾燥させる。
【００９９】
図２４は、希土類化合物を付着させた後の焼結磁石体を示す図である。図２４に示すように、希土類焼結磁石体１１の両方の角部に塗布させた希土類化合物含有液２１を乾燥させた後、所定の熱処理が行われることで、希土類化合物を付着させた希土類焼結磁石体１１の両方の端部の磁気特性が変化した希土類焼結磁石が得られる。
【０１００】
上記のように、希土類焼結磁石体１１の端面（上面）の両端部、側面、角部のいずれかに希土類化合物含有液を塗布した後、熱処理する。これにより、希土類焼結磁石体の表面に存在するＨＲの希土類化合物は結晶粒界を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込まれ、主に結晶粒界を経由して主相の各結晶粒の内部に拡散する。希土類焼結磁石体の表面の一部からＨＲの希土類化合物を結晶粒界を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込み、結晶粒界から各結晶粒の内部に拡散させ、結晶粒の粒界近傍にＨＲを拡散させている。
【０１０１】
希土類化合物含有液に含まれるＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体に吸収させる際、真空又はＡｒ（アルゴン）、ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガス雰囲気として熱処理が行なわれる。処理室内が大気圧に近い雰囲気では、希土類化合物含有液に含まれていたＨＲの希土類化合物が焼結磁石体の内部に供給されにくくなる。希土類化合物含有液に含まれるＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体に吸収させる際、処理室内を真空又は不活性ガス雰囲気とし大気よりも低い圧力に減圧することで、ＨＲの希土類化合物は焼結磁石体の表面から内部に供給され易くなる。これにより、希土類焼結磁石の保磁力ＨｃＪを向上させることができる。
【０１０２】
熱処理する際の熱処理温度は希土類焼結磁石体の焼結温度以下の温度で熱処理を施すことが好ましい。希土類焼結磁石体の焼結温度以上の温度で熱処理すると、希土類焼結磁石の組織が変成する虞があるからである。また、ＨＲの希土類化合物が希土類焼結磁石体の結晶粒界だけでなく結晶粒の内部にまで拡散し、希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度Ｂｒが低下する虞があるからである。
【０１０３】
希土類化合物含有液を、上述の通り、直方体形状の希土類焼結磁石体１１の対向面の両端部分１１ａ、１１ｂとその側面の側面部分１１ｃに、希土類化合物含有液２１を塗布した後、希土類焼結磁石体１１の中央部分１１ｄに希土類化合物含有液２１を塗布しないで熱処理し、希土類焼結磁石体１１の両端部にのみＨＲの希土類化合物を粒界拡散させている。このようにして得られる回転機用磁石１０は、希土類焼結磁石体の両端部における残留磁束密度Ｂｒを希土類焼結磁石体の中央部における残留磁束密度Ｂｒより相対的に低くすることができる。
【０１０４】
２つの希土類焼結磁石の周方向位置とそのときの磁束との関係を模式的に図２５に示す。図２５に示すように、このようにして得られる希土類焼結磁石では、希土類焼結磁石体の両端部における残留磁束密度Ｂｒは希土類焼結磁石体の中央部における残留磁束密度Ｂｒより相対的に低くなる（図２５中、太い実線、参照）。そのため、得られる希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石体の両端部における残留磁束密度Ｂｒを希土類焼結磁石体の中央部における残留磁束密度Ｂｒより低い。
【０１０５】
よって、希土類焼結磁石の表面における残留磁束密度Ｂｒの分布を制御して、相対的に希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒを下げることで、正弦波に近い磁束波形（図２５中、破線、参照）を得ることができるため、希土類焼結磁石の表面の磁束の波形を滑らかにすることができる。
【０１０６】
従来のように、希土類焼結磁石体の１つの端面全面に希土類化合物含有液を塗布し、ＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体の内部に粒界拡散させた希土類焼結磁石を用いた場合、希土類焼結磁石の両端部における磁束は低減できなかった（図２５中、細い実線、参照）。また、ＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体の内部に粒界拡散させた後、両端部を切削し、希土類焼結磁石体の磁石体積を低減した希土類焼結磁石を用いても、希土類焼結磁石の表面の磁束を低減するようにしていたが、希土類焼結磁石の両端部における磁束は十分低減できなかった。また、希土類焼結磁石体が直方体の場合、希土類焼結磁石体の両端部の切削により、希土類焼結磁石体の原料となる原材料の質量歩留が低下していた。
【０１０７】
これに対し、本実施形態に係る希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石体の形状が直方体の場合、希土類焼結磁石体の両端部を切削することなく、そのままで希土類焼結磁石の両端部の磁気特性を低減し、磁束を低減することができる（図２５中、太い実線、参照）。また、図２３、２４に示す希土類焼結磁石体１１の対向面をモータなど回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータに対する対向面とする。これにより、本実施形態に係る希土類焼結磁石を回転機用磁石として用いた際、モータのコギングトルクを低減し、騒音、振動を低減することができる。
【０１０８】
すなわち、希土類焼結磁石を回転機の回転機用磁石として用いた際、希土類焼結磁石の両端部における磁束密度がコギングトルクの発生要因となる。しかし、本実施形態に係る希土類焼結磁石の希土類焼結磁石体の両端部の磁束を中央部より相対的に低減し、正弦波に近い磁束波形として希土類焼結磁石の表面の磁束の波形を滑らかにしている。このため、本実施形態に係る希土類焼結磁石を回転機用磁石として用いた際には、モータのコギングトルクが低減し、騒音、振動は低減する。また、希土類焼結磁石体の両端部の切削する必要がないため、希土類焼結磁石体の原料となる原材料の質量歩留の向上を図ることができる。
【０１０９】
本実施形態に係る希土類焼結磁石は、希土類焼結磁石体の表面に塗布する希土類化合物含有液の領域を制御することで、希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒと中央部の残留磁束密度Ｂｒとの残留磁束密度比（Ｂｒ比）を制御することができる。
【０１１０】
本実施形態に係る希土類焼結磁石の希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒと中央部の残留磁束密度Ｂｒとの残留磁束密度比（Ｂｒ比）は、０．４％以上１．５％以下であり、好ましくは０．６０％以上であり、更に好ましくは０．７５％以上である。希土類焼結磁石体のＢｒ比を上記範囲内とし、希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒの下げ幅を調整することで、本実施形態に係る希土類焼結磁石は、より正弦波に近い磁束波形を有することができる。
【０１１１】
このように、本実施形態に係る回転機用磁石によれば、直方体形状の希土類焼結磁石体の両端部を切削することなく希土類焼結磁石体の両端部の磁束を相対的に低減させ、希土類焼結磁石の表面の磁束の波形を滑らかにすることができる。このため、本実施形態に係る回転機用磁石を回転機に用いた際、希土類焼結磁石体の原料となる原材料の質量歩留の向上を図りつつ、モータのコギングトルクを低減し、騒音、振動の低減を図ることが可能となる。
【０１１２】
また、本実施形態においては、希土類化合物含有液を、図１に示すように、希土類焼結磁石体の角部にのみ塗布するようにしているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、図２６に示すように、希土類焼結磁石体１１の端面の両端部分１１ａ、１１ｂにのみ希土類化合物含有液を塗布し、希土類化合物を含めるようにしてもよい。また、このとき、図２６では、両端部分１１ａ、１１ｂは、希土類元素ＨＲが希土類焼結磁石体１１内に拡散した塗布幅Ｐｗに対応する。
【０１１３】
また、図２７に示すように、希土類焼結磁石体１１の端面の両端部分１１ａ、１１ｂとその側面１１ｅ、１１ｆに希土類化合物含有液を塗布し、希土類化合物を含めるようにしてもよい。また、このとき、図２７では、両端部分１１ａ、１１ｂは、希土類元素ＨＲが希土類焼結磁石体１１内に拡散した塗布幅Ｐｗに対応し、側面１１ｅ、１１ｆが塗布高さＰｄに対応する。
【０１１４】
＜回転機用磁石の製造方法＞
上述したような図１に示すような構成を有する回転機用磁石の好適な製造方法について図面を用いて説明する。図２８は、本発明の実施形態に係る回転機用磁石の製造方法を示すフローチャートである。図２８に示すように、本実施形態に係る回転機用磁石の製造方法は、以下の工程を含んでなる。
（ａ）主相系合金と粒界相系合金とを準備する合金準備工程（ステップＳ１１）
（ｂ）主相系合金と粒界相系合金とを粉砕する粉砕工程（ステップＳ１２）
（ｃ）主相系合金粉末と粒界相系合金粉末とを混合する混合工程（ステップＳ１３）
（ｄ）混合した混合粉末を成形する成形工程（ステップＳ１４）
（ｅ）成形体を焼結する焼結工程（ステップＳ１５）
（ｆ）焼結体を時効処理する時効処理工程（ステップＳ１６）
（ｇ）焼結体を冷却する冷却工程（ステップＳ１７）
（ｈ）希土類焼結磁石を加工する加工工程（ステップＳ１８）
（ｉ）希土類焼結磁石を研磨する研磨工程（ステップＳ１９）
（ｊ）焼結体の表面を酸洗浄する酸洗浄工程（ステップＳ２０）
（ｋ）希土類焼結磁石体の端面の両端部に希土類化合物含有液を塗布する塗布工程（ステップＳ２１）
（ｌ）希土類焼結磁石体を熱処理する熱処理工程（ステップＳ２２）
（ｍ）希土類焼結磁石の表面に表面処理する表面処理工程（ステップＳ２３）
【０１１５】
＜合金準備工程：ステップＳ１１＞
希土類磁石における主に主相を構成する組成の合金（主相系合金）と主に粒界相を構成する組成の合金（粒界相系合金）とを準備する（合金準備工程（ステップＳ１１））。合金準備工程（ステップＳ１１）では、希土類磁石の組成に対応する原料金属を、真空又はＡｒガスなどの不活性ガスの不活性ガス雰囲気中で鋳造下で溶解した後、これを用いて鋳造を行うことによって所望の組成を有する主相系合金及び粒界相系合金を作製する。
【０１１６】
原料金属としては、例えば、希土類金属あるいは希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金や化合物等を使用することができる。原料金属を鋳造する鋳造方法は、例えばインゴット鋳造法やストリップキャスト法やブックモールド法や遠心鋳造法などである。得られた原料合金は、凝固偏析がある場合は必要に応じて均質化処理を行う。原料合金の均質化処理を行う際は、真空又は不活性ガス雰囲気の下、７００℃以上１５００℃以下の温度で１時間以上保持して行う。これにより、希土類磁石用合金は融解されて均質化される。
【０１１７】
＜粉砕工程：ステップＳ１２＞
主相系合金及び粒界相系合金が作製された後、主相系合金及び粒界相系合金を粉砕する（粉砕工程（ステップＳ１２））。粉砕工程（ステップＳ１２）では、主相系合金及び粒界相系合金が作製された後、これらの主相系合金及び粒界相系合金を別々に粉砕して粉末とする。なお、主相系合金及び粒界相系合金を共に粉砕してもよいが、組成ずれを抑える観点などから別々に粉砕することがより好ましい。
【０１１８】
粉砕工程（ステップＳ１２）は、粒径が数百μｍ程度になるまで粉砕する粗粉砕工程（ステップＳ１２−１）と、粒径が数μｍ程度になるまで微粉砕する微粉砕工程（ステップＳ１２−２）とがある。
【０１１９】
（粗粉砕工程：ステップＳ１２−１）
主相系合金及び粒界相系合金を各々粒径が数百μｍ程度になるまで粗粉砕する（粗粉砕工程（ステップＳ１２−１））。これにより、主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を得る。粗粉砕は、主相系合金及び粒界相系合金に水素を吸蔵させた後、異なる相間の水素吸蔵量の相違に基づいて水素を放出させ、脱水素を行なうことで自己崩壊的な粉砕を生じさせる（水素吸蔵粉砕）ことによって行うことができる。また、不活性ガス雰囲気中にて、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等の粗粉砕機を用いて行うようにしてもよい。
【０１２０】
また、高い磁気特性を得るために、粉砕工程（ステップＳ１２）から焼結工程（ステップＳ１５）までの各工程の雰囲気は低酸素濃度とすることが好ましい。酸素含有量は、各製造工程における雰囲気の制御、原料に含有される酸素量の制御等により調節される。各工程での酸素濃度は３０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【０１２１】
（微粉砕工程：ステップＳ１２−２）
主相系合金及び粒界相系合金を粗粉砕した後、得られた主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を平均粒子径が数μｍ程度になるまで微粉砕する（微粉砕工程（ステップＳ１２−２））。これにより、主相系合金及び粒界相系合金の微粉砕粉末を得る。粗粉砕した粉末を更に微粉砕することで、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上５μｍ以下の粒径を有する希土類磁石体の混合粉末（以下、単に「混合粉末」という）を得ることができる。
【０１２２】
微粉砕は、粉砕時間等の条件を適宜調整しながら、ジェットミル、ボールミル、振動ミル、湿式アトライター等の微粉砕機を用いて粗粉砕した粉末の更なる粉砕を行なうことで実施される。ジェットミルは、高圧の不活性ガス（例えば、Ｎ2ガス）を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を加速して主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末同士の衝突やターゲット又は容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。
【０１２３】
主相系合金及び粒界相系合金の粗粉砕粉末を微粉砕する際、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸アミド等の粉砕助剤を添加することにより、成形時に配向性の高い微粉砕粉末を得ることができる。
【０１２４】
＜混合工程：ステップＳ１３＞
主相系合金及び粒界相系合金を微粉砕した後、各々の微粉砕粉末を低酸素雰囲気で混合する（混合工程（ステップＳ１３））。これにより、混合粉末が得られる。低酸素雰囲気は、例えば、Ｎ2ガス、Ａｒガス雰囲気など不活性ガス雰囲気として形成する。主相系合金粉末及び粒界相系合金粉末の配合比率は、質量比で８０対２０以上９７対３以下とするのが好ましく、より好ましくは質量比で９０対１０以上９７対３以下である。
【０１２５】
また、粉砕工程（ステップＳ１２）において、主相系合金及び粒界相系合金を一緒に粉砕する場合の配合比率も、主相系合金及び粒界相系合金を別々に粉砕する場合と同様に、主相系合金粉末及び粒界相系合金粉末の配合比率は、質量比で８０対２０以上９７対３以下とするのが好ましく、より好ましくは質量比で９０対１０以上９７対３以下である。
【０１２６】
＜成形工程：ステップＳ１４＞
主相系合金粉末と粒界相系合金粉末とを混合した後、混合粉末を目的の形状に成形する（成形工程（ステップＳ１４））。成形工程（ステップＳ１４）では、主相系合金粉末及び粒界相系合金粉末の混合粉末を、電磁石に抱かれた金型内に充填して加圧することによって、混合粉末を任意の形状に成形する。このとき、磁場を印加しながら行い、磁場印加によって原料粉末に所定の配向を生じさせ、結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。これにより成形体が得られる。得られる成形体は特定方向に配向するので、より磁性の強い異方性を有する希土類焼結磁石が得られる。
【０１２７】
成形時の加圧は、０．５ｔｏｎ／ｃｍ2以上１．４ｔｏｎ／ｃｍ2以下で行うことが好ましい。印加する磁場は、０．７Ｔｅｓｌａ以上１．５Ｔｅｓｌａ以下の圧力で行なうことが好ましい。印加する磁場は静磁場に限定されず、パルス状磁場とすることもできる。また、静磁場とパルス状磁場を併用することもできる。
【０１２８】
なお、成形方法としては、上記のように混合粉末をそのまま成形する乾式成形のほか、原料粉末を油等の溶媒に分散させたスラリーを成形する湿式成形を適用することもできる。
【０１２９】
混合粉末を成形して得られる成形体の形状は特に限定されるものではなく、用いる金型の形状に応じて、例えば直方体、平板状、柱状、リング状等、所望とする希土類磁石体の形状に応じて任意の形状とすることができる。本実施形態では、直方体の成形体とする。
【０１３０】
＜焼結工程：ステップＳ１５＞
磁場中で成形し、目的の形状に成形して得られた成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結する（焼結工程（ステップＳ１５））。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、成形体に対して、例えば、真空中又は不活性ガスの存在下、１０００℃以上１２００℃以下で１時間以上１０時間以下で加熱する処理を行うことにより焼成する。これにより、混合粉末が液相焼結を生じ、主相の体積比率が向上した焼結体（希土類磁石体の焼結体）が得られる。
【０１３１】
＜時効処理工程：ステップＳ１６＞
成形体を焼結した後、焼結体を時効処理する（時効処理工程（ステップＳ１６））。焼成後、得られた焼結体を焼成時よりも低い温度で保持することなどによって、焼結体に時効処理を施す。時効処理は、例えば、７００℃以上９００℃以下の温度で１時間から３時間、更に５００℃から７００℃の温度で１時間から３時間加熱する２段階加熱や、６００℃付近の温度で１時間から３時間加熱する１段階加熱等、時効処理を施す回数に応じて適宜処理条件を調整する。このような時効処理によって、焼結体の磁気特性を向上させることができる。
【０１３２】
＜冷却工程：ステップＳ１７＞
焼結体に時効処理を施した後、焼結体はＡｒガスで加圧した状態で急冷を行う（冷却工程（ステップＳ１７））。これにより、本実施形態に係る希土類焼結磁石を得ることができる。冷却速度は、特に限定されるものではなく、３０℃／ｍｉｎ以上とするのが好ましい。
【０１３３】
＜加工工程：ステップＳ１８＞
得られた希土類焼結磁石体は、例えばプレス成形、打ち抜き、切削などにより、所望のサイズに切断したり表面を平滑化して、更に任意の形状の希土類焼結磁石に加工する（加工工程：ステップＳ１８）。
【０１３４】
＜研磨工程：ステップＳ１９＞
得られた希土類焼結磁石はボールミルを用いて２時間程度バレル研磨を行い、角取りを行なう（研磨工程（ステップＳ１９））。
【０１３５】
＜酸洗浄工程：ステップＳ２０＞
得られた焼結体に対しては、適宜所望の大きさや形状に加工した後、焼結体の表面を例えば酸溶液によって処理する（酸洗浄工程（ステップＳ２０））。焼結体の酸洗浄に用いる酸溶液としては、硝酸、塩酸等の水溶液と、アルコールとの混合溶液が好適である。この酸洗浄は、例えば、焼結体を酸溶液に浸漬したり、焼結体に酸溶液を噴霧したりすることによって行うことができる。
【０１３６】
かかる表面処理によって、焼結体に付着していた汚れや酸化層等を除去して清浄な表面を得ることができ、後述するＨＲの希土類化合物の付着及び拡散が有利となる。汚れや酸化層等の除去を更に良好に行う観点からは、酸溶液に超音波を印加しながら表面処理を行ってもよい。
【０１３７】
このようにして得られた希土類焼結磁石体は、Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＤｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む。
【０１３８】
なお、本実施形態では、時効処理工程（ステップＳ１６）、加工工程（ステップＳ１８）、研磨工程（ステップＳ１９）、酸洗浄工程（ステップＳ２０）を行っているが、これらの各工程は必ずしも行う必要はない。
【０１３９】
＜塗布工程：ステップＳ２１＞
焼結体の表面処理を行い、得られた希土類焼結磁石体の端面に対して、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータに対する前記希土類焼結磁石体の端面（対向面）の両端部分とその側面の側面部分を含む両端部に、予め作製したＨＲの希土類化合物を含む希土類化合物含有液を塗布する（ステップＳ２１）。
【０１４０】
図２９は、希土類化合物含有液の製造方法を示すフローチャートである。図２９に示すように、希土類化合物含有液の製造方法は、以下の工程を含んでなる。
ＨＲの希土類化合物を含むＨＲ原料を準備する重希土類原料準備工程（ステップＳ３１）
ＨＲ原料を粉砕する粉砕工程（ステップＳ３２）
ＨＲ原料微粉砕粉末を塗料化する塗料化工程（ステップＳ３３）
【０１４１】
＜重希土類原料準備工程（ステップＳ３１）＞
重希土類原料準備工程（ステップＳ３１）は、ＨＲの希土類化合物を含むＨＲ原料を、上述の合金準備工程（ステップＳ１１）と同様にして作製して準備するため、説明は省略する。ＨＲとしては、Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む重希土類元素が用いられる。
【０１４２】
＜粉砕工程（ステップＳ３２）＞
粉砕工程（ステップＳ３２）は、上述の粉砕工程（ステップＳ１２）と同様にして作製して準備するため、説明は省略する。
【０１４３】
＜塗料化工程（ステップＳ３３）＞
微粉砕したＨＲ原料微粉砕粉末はアルコール溶媒に混合し、アルコール溶媒中に分散させて、塗料化し、ＨＲの希土類化合物を含む希土類化合物含有液を作製する（塗料化工程（ステップＳ３３））。また、アルコール溶媒には、分散剤、増粘剤などの少なくとも１つ以上の添加剤を含んでもよく、微粉砕したＨＲ原料微粉砕粉末は、分散剤、増粘剤などの少なくとも１つ以上の添加剤を含んだアルコール溶媒に中に分散させるようにしてもよい。
【０１４４】
増粘剤としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂等が挙げられる。また、樹脂を溶解させるために使用される溶剤としては、樹脂を溶解できるものであれば特に限定されるものはない。
【０１４５】
このようにして得られた希土類化合物含有液は、表面処理工程（ステップＳ２０）において焼結体の表面処理を行って得られた希土類焼結磁石体に塗布する（ステップＳ２１））。
【０１４６】
図３０は、希土類化合物含有液の塗布方法を示すフローチャートである。図３０に示すように、希土類化合物含有液の塗布方法は、以下の工程を含んでなる。
希土類焼結磁石体１１を把持具２７Ｃに固定する工程（ステップＳ４１）
希土類化合物含有液２１に、希土類焼結磁石体１１を塗布させる塗布工程（ステップＳ４２）
希土類焼結磁石体１１を希土類化合物含有液２１から引き上げる工程（ステップＳ４３）
希土類焼結磁石体１１を待機する工程（ステップＳ４４）
希土類焼結磁石体１１に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を第１ブレード２５および第２ブレード２６により掻き取る側面掻き取り工程（ステップＳ４５）
第１ブレード２５および第２ブレード２６を希土類焼結磁石体１１から離脱する工程（ステップＳ４６）
希土類化合物含有液２１を塗布させた希土類焼結磁石体１１を取りはずす工程（ステップＳ４７）
【０１４７】
まず、希土類焼結磁石体１１を把持具２７Ｃに固定する（ステップＳ４１、図２１参照）。次いで、シリンダ２８が把持具２７Ｃを下降させて、希土類焼結磁石体１１を浸漬槽２２に満たされた希土類化合物含有液２１に所定の深さＤ２で浸漬する塗布工程を行う（ステップＳ４２、図２２参照）。これにより、希土類化合物含有液２１を希土類焼結磁石体１１の角部に塗布させる。
【０１４８】
次いで、希土類焼結磁石体１１を、浸漬槽２２から引き上げる（ステップＳ４３、図２３参照）。そして、掻き取りを行わずに所定の時間待機する（ステップＳ４４、図２３参照）。次いで、第１ブレード２５が、希土類焼結磁石体１１の端面および側面に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を掻き取る（ステップＳ４５）。この希土類化合物含有液２１の掻き取りは、第１ブレード２５で希土類焼結磁石体１１の端面に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を掻き取った後、第２ブレード２６で、希土類焼結磁石体１１の側面に塗布させた希土類化合物含有液２１の一部を掻き取る。この希土類化合物含有液２１の掻き取りは複数回繰り返されてもよい。
【０１４９】
次いで、第１ブレード２５と第２ブレード２６とが、希土類焼結磁石体１１から離れる（ステップＳ４６）。次いで、希土類化合物含有液２１の塗布した希土類焼結磁石体１１が、把持具２７Ｃから取り外される（ステップＳ４７）。
【０１５０】
＜熱処理工程（ステップＳ２２）＞
希土類化合物含有液を希土類焼結磁石体の端面の角部に塗布した後、希土類焼結磁石体を所定の時間、所定の温度で熱処理する（熱処理工程（ステップＳ２２））。熱処理を施すことにより、希土類焼結磁石体の端面の角部に存在するＨＲの希土類化合物は結晶粒界を通じて希土類焼結磁石体の内部に取り込まれ、主に結晶粒界を経由して主相の各結晶粒の内部に拡散し、結晶粒の粒界近傍にＨＲは拡散する。
【０１５１】
また、熱処理を施して、希土類化合物含有液に含まれていたＨＲの希土類化合物を希土類焼結磁石体に吸収させる際、真空又は不活性ガス雰囲気として減圧して熱処理を行なうようにする。不活性ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ等が用いられる。真空又は不活性ガス雰囲気として減圧して熱処理することでＨＲの希土類化合物は焼結磁石体の表面から内部に供給し易くなる。
【０１５２】
熱処理温度は、希土類焼結磁石体の焼結温度以下の温度とする。希土類焼結磁石体の焼結温度以上の温度で熱処理すると、希土類焼結磁石の組織が変成する虞があるからである。また、ＨＲの希土類化合物が希土類焼結磁石体の結晶粒界だけでなく結晶粒の内部にまで拡散し、希土類焼結磁石体の表面における残留磁束密度Ｂｒが低下する虞があるからである。
【０１５３】
熱処理温度は、具体的には６００℃以上１０００℃以下、好ましくは８００℃以上９５０℃以下である。また、熱処理の後に時効処理を施すことができる。時効処理を施すことで保磁力が向上する。時効処理温度としては、４００℃以上６５０℃以下、より好ましくは４５０℃以上６００℃以下である。
【０１５４】
＜表面処理工程：ステップＳ２３＞
希土類焼結磁石体を熱処理した後、硝酸を用いて所定時間、実施形態に係る希土類焼結磁石の表面をエッチングする。その後、Ｎｉめっきを行い、実施形態に係る希土類焼結磁石の表面にＮｉめっき膜を形成する（表面処理工程（ステップＳ２３））。また、本実施形態においては、希土類焼結磁石の表面にＮｉめっき膜を形成し、表面処理するようにしているが、これに限定されるものではなく、Ｎｉめっきの他に、酸化、窒化、化成処理による表面改質法、樹脂コートなどを施し、耐蝕性を向上させるようにしてもよい。
【０１５５】
このように、希土類焼結磁石体の端面の両角部に希土類化合物含有液を塗布して熱処理を施し、希土類焼結磁石体の端面の両角部にＨＲの希土類化合物を拡散させて、図１に示すような回転機用磁石を製造し、処理を終了する。
【０１５６】
得られる回転機用磁石の表面における回転機用磁石は、希土類焼結磁石体の両端部における残留磁束密度Ｂｒは希土類焼結磁石体の中央部における残留磁束密度Ｂｒより相対的に低くなる。よって、希土類焼結磁石の表面における残留磁束密度Ｂｒの分布を制御して、相対的に希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒを下げることで、正弦波に近い磁束波形を得ることができるため、回転機用磁石の表面の磁束の波形を滑らかにすることができる。そのため、このようにして得られる希土類焼結磁石を回転機用の磁石に用いた場合、回転機のコギングトルクの低減を図ることができる。
【０１５７】
以上のようにして希土類焼結磁石体の端面の両角部に希土類化合物含有液を塗布し、乾燥させることで回転機用磁石を得ることができる。また、着磁させることで、磁石製品が得られる。
【０１５８】
このようにして得られる本実施形態に係る回転機用磁石１０は、例えばロータ表面に磁石を取り付けた表面磁石型（Surface Permanent Magnet：ＳＰＭ）モータ、インナーロータ型のブラシレスモータのような内部磁石埋込型（Interior Permanent Magnet；ＩＰＭ）モータ、ＰＲＭ（Permanent magnet Reluctance Motor）などの磁石として好適に用いられる。特に、ＩＰＭモータは、コギングトルクが小さい等の利点を有することから、ハードディスクドライブのハードディスク回転駆動用スピンドルモータやボイスコイルモータ、電気自動車やハイブリッドカー用モータ、自動車の電動パワーステアリング用モータ、工作機械のサーボモータ、携帯電話のバイブレータ用モータ、プリンタ用モータ等の用途として好適に用いられる。
【０１５９】
以上、本実施形態に係る回転機用磁石の好適な実施形態について説明したが、本実施形態に係る回転機用磁石はこれに制限されるものではない。本実施形態に係る回転機用磁石は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形、種々の組み合わせが可能であり、永久磁石以外についても同様に適用することができる。
【０１６０】
＜モータ＞
本実施形態に係る回転機用磁石をモータに用いた好適な実施形態について説明する。ここでは、本実施形態に係る希土類焼結磁石をＳＰＭモータに適用した一例について説明する。図３１は、ＳＰＭモータの一実施形態の構成を簡略に示す断面図であり、図３１に示すように、ＳＰＭモータ４０は、ハウジング４１内に、円柱状のロータ４２と、円筒状のステータ４３と、回転軸４４とを有する。回転軸４４はロータ４２の横断面の中心を貫通している。ロータ４２は、鉄材等からなる円柱状のロータコア（鉄芯）４５と、そのロータコア４５の外周面に所定間隔で設けられた複数の永久磁石４６と、永久磁石４６を収容する複数の磁石挿入スロット４７とを有する。永久磁石４６には本実施形態に係る希土類焼結磁石が用いられる。この永久磁石４６は、ロータ４２の円周方向に沿って各々の磁石挿入スロット４７内にＮ極とＳ極が交互に並ぶように複数設けられている。これによって、円周方向に沿って隣り合う永久磁石４６は、ロータ４２の径方向に沿って互いに逆の方向の磁力線を発生する。ステータ４３は、その筒壁（周壁）の内部の周方向にロータ４２の外周面に沿って所定間隔で設けられた複数のステータコア４８とスロットル４９とを有している。この複数のステータコア４８はステータ４３の中心に向けてロータ４２に対向するように設けられる。また、各々のスロットル４９内にはコイル５０が巻装されている。永久磁石４６とステータコア４８とは互いに対向するように設けられている。ロータ４２は、回転軸４４とともにステータ４３内の空間内で回動可能に設けられている。ステータ４３は電磁気的作用によってロータ４２にトルクを与え、ロータ４２は円周方向に回転する。
【０１６１】
ＳＰＭモータ４０は、永久磁石４６として本実施形態に係る回転機用磁石を用いており、回転機用磁石の表面の磁束の波形を滑らかにすることができる。そのため、ＳＰＭモータ４０は、ＳＰＭモータ４０の回転中、コギングトルクなどの発生の低減を図ることができるので、モータのトルク特性などモータの性能を向上させることができ、長期間に亘って高出力を維持することができ、信頼性に優れる。
【実施例】
【０１６２】
以下、本発明を実施例及び比較例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１６３】
＜実施例１＞
まず、次のようにして希土類化合物含有液が塗布した焼結磁石体を作成した。
［希土類焼結磁石体の製造］
以下に示す方法で希土類焼結磁石体（焼結体磁石）を製造した。まず、主に磁石の主相を形成する主相系合金と、主に粒界を形成する粒界系合金を、ストリップキャスト（ＳＣ)法で鋳造した。主相系合金の組成は２３．０ｗｔ％Ｎｄ−２．６ｗｔ％Ｄｙ−５．９ｗｔ％Ｐｒ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−０．１８ｗｔ％Ａｌ−１．１ｗｔ％Ｂ−ｂａｌ．Ｆｅで、粒界系合金の組成は３０．０ｗｔ％Ｄｙ−０．１８ｗｔ％Ａｌ−０．６ｗｔ％Ｃｕ−ｂａｌ．Ｆｅであった。
【０１６４】
次いで、これらの原料合金をそれぞれ水素粉砕により粗粉砕した後、高圧Ｎ２ガスによるジェットミル粉砕を行い、それぞれ平均粒径Ｄが４μｍの微粉末とした。得られた主相系合金の微粉末と、粒界系合金の微粉末とを、主相系合金：粒界系合金＝９：１の割合で混合して、希土類焼結磁石体の原料粉末である磁性粉末を調製した。次いで、この磁性粉末を用い、成型圧１．２ｔ／ｃｍ２、配向磁場１５ｋＯｅの条件で磁場中成型を行い、成型体を得た。成型体は直方体の形状とし、端面が配向方向と垂直である。次いで、得られた成型体を、１０６０℃、４時間の条件で焼成することで、上記の組成を有する希土類焼結磁石の希土類焼結磁石体を製造した。その後、製造した希土類焼結磁石体を、３ｗｔ％ＨＮＯ3／Ｃ2Ｈ5ＯＨの混合溶液に３分間浸漬させた後、Ｃ2Ｈ5ＯＨで洗浄する処理を２回行い、希土類焼結磁石体１１の表面処理を行った。また、これらの処理は、いずれも超音波を印加しながら行った。
【０１６５】
［希土類化合物含有液の製造］
次に、希土類焼結磁石体に塗布させる希土類化合物含有液は、以下のようにして製造した。まず、テルピネオール２０質量部中にアクリル樹脂６質量部を溶解し、樹脂溶液を作製した。次にこの樹脂溶液とＤｙＨ２（平均粒径Ｄ＝５μｍ）１００質量部をハイブリッドミキサー（キーエンス製 ＨＭ−５００）で５分間混合し、希土類化合物含有液（ペースト）を作製した。なお、使用したＤｙＨ２は、Ｄｙ粉末を水素雰囲気下３５０℃に１時間おいてＤｙ粉末に水素を吸蔵させ、これに続いて水素吸蔵Ｄｙ粉末をＡｒ雰囲気下、６００℃で１時間処理することにより調整したものである。このようにして得られたＤｙＨ2は、Ｘ線回折測定を行い、ＪＣＰＤＳカード（旧ＡＳＴＭカード） ４７−９７８のＥｒＨ２からの類推により、ＤｙＨ２であると同定された。
【０１６６】
また、得られた希土類化合物含有液の粘度はせん断速度１ｓ-1（以下、Ｖ１とする）で１４５Ｐａ・ｓ、せん断速度１００ｓ-1（以下、Ｖ１００とする）で３１Ｐａ・ｓ、Ｖ１粘度／Ｖ１００粘度＝４．７であった。粘度測定は、コーンプレートタイプの粘度計（ＨＡＫＫＥ社製 Rheo Stress 600）を用いて行った。測定条件であるが、温度２０℃にてせん断速度を０ｓ-1〜１００ｓ-1まで連続的に３０秒かけて上げ、その時のＶ１およびＶ１００の粘度値をデータとした。なお、Ｖ１における粘度の値は、希土類化合物含有液に配合する樹脂の分子量を大きくすると高くなり、分子量を小さくすると低くなる。したがって、Ｖ１における粘度／Ｖ１００における粘度は、樹脂の分子量を選択することによって変更することができる。また、溶剤の量を変更して濃度を調整することにより、Ｖ１００における粘度、また全体の粘度を調整することができる。
【０１６７】
［希土類化合物含有液の塗布］
出来上がった希土類化合物含有液（ペースト）を本実施形態の浸漬槽２２に投入し、スクイジーにて浸漬槽２２の壁の高さと同じになるように調整した。続いて、磁石基材（サイズ：３５ｍｍ×１６ｍｍ×５ｍｍ）（焼結磁石体）の希土類化合物含有液２１を塗布する端面側の中央部分にマスキングマテープを張り付けた。その後、磁石基材を把持具２７Ａのチャック部分（図２に示す希土類化合物塗布装置２０の把持具２７Ａ）に固定し、磁石基材の表面の塗布幅Ｐｗ（図１０参照）が所定値となるように、磁石基材を浸漬槽２２に５秒間接触させた後、引き上げた。次いで、第１のブレード２５（掻き取り機構）の刃先が希土類焼結磁石体１１の端面（表面）に接近し、希土類焼結磁石体１１の端面（表面）の余分な希土類化合物含有液（ペースト）を第２のブレード２６（掻き取り機構）により掻き落とし、所定の厚みを得た。磁石基材への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布面積は、１０ｍｍ２程度とした。また、必要な膜厚は７０μｍ以上であり、またＤｙＨ２の使用量をできるだけ削減するという観点から磁石基材の表面にＤｙＨ２を１０ｍｇ／ｃｍ２〜３０ｍｇ／ｃｍ２程度塗布させることを目標とする。本実施例では、２０ｍｇ／ｃｍ２程度塗布させた。
【０１６８】
［希土類焼結磁石の製造］
希土類化合物含有液（ペースト）を塗布した希土類焼結磁石体を乾燥させた後、乾燥後の希土類焼結磁石体１１１に対し、９００℃、５時間の熱処理を行った後、５４０℃、１時間の時効処理を更に行うことにより、図２６に示すような希土類焼結磁石を製造した。なお、得られた希土類焼結磁石の大きさは、２ｍｍ（厚み：磁気異方化方向）×４５ｍｍ×３０ｍｍであった。
【０１６９】
［実施例２〜５］
磁石基材の端面（上面）の塗布幅Ｐｗ（図１０参照）を変更し、塗布面積を変更したこと以外は、実施例１と同様の条件で行い、図２６に示すような希土類焼結磁石を作製した。
【０１７０】
［実施例６〜２０］
磁石基材を把持具２７Ｃのチャック部分（図２１に示す希土類化合物塗布装置２０の把持具２７Ｃ）に固定し、磁石基材の端面の一部とその側面の一部（角部）に、各実施例において、磁石基材の表面の塗布高さＰｄ（図２４参照）、塗布幅Ｐｗ（図２４参照）が所定値となるように、磁石基材を浸漬槽２２に５秒間浸漬した後、引き上げた。次いで、第１のブレード２５（掻き取り機構）により端面（表面）の余分な希土類化合物含有液（ペースト）を完全にかき取り（２面のみ）、側面（底面）の余分な希土類化合物含有液（ペースト）を第２のブレード２６（掻き取り機構）により掻き落とし、所定の厚みを得た。また残りの側面２面に関しても希土類化合物含有液（ペースト）を完全に掻き落とした。その後、実施例１と同様の条件で行い、図１に示すような希土類焼結磁石を作製した。
【０１７１】
［実施例２１〜２５］
磁石基材を把持具２７Ｂのチャック部分（図１１に示す希土類化合物塗布装置２０の把持具２７Ｂ）に固定し、磁石基材の端面の一部に、各実施例において、磁石基材の表面の塗布幅Ｐｗ（図２０参照）が所定値となるように、磁石基材を浸漬槽２２に５秒間浸漬後、引き上げた。次いで、第１のブレード２５（掻き取り機構）により端面（表面）の余分な希土類化合物含有液（ペースト）を完全にかき取り（２面のみ）、側面（底面）の余分な希土類化合物含有液（ペースト）を第２のブレード２６（掻き取り機構）により掻き落とし、所定の厚みを得た。また残りの側面２面に関しても希土類化合物含有液（ペースト）を完全に掻き落とした。その後、実施例１と同様の条件で行い、図２７に示すような希土類焼結磁石を作製した。
【０１７２】
［実施例２６〜３１］
実施例２３と同様の条件で、磁石基材の側面に、希土類化合物含有液（ペースト）を塗布し、磁石基材への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布率を変更したこと以外は、実施例１と同様の条件で行い、図２７に示すような希土類焼結磁石を作製した。
【０１７３】
［実施例３２〜３６］
拡散源としてＤｙＨ２に代えてＴｂＨ２を用い、実施例２１と同様の条件で、磁石基材の側面に、希土類化合物含有液（ペースト）を塗布し、磁石基材への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布高さＰｄ（図２０参照）、端面（上面）の塗布幅Ｐｗ（図２０参照）を変更し、塗布面積を変更したこと以外は、実施例１と同様の条件で行い、図２７に示すような希土類焼結磁石を作製した。
【０１７４】
［比較例１〜９］
拡散源としてＤｙかＴｂを用い、磁石基材への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布範囲（塗布高さＰｄ、塗布幅Ｐｗ、塗布面積、塗布率）、磁石基材の形状（直方体型か部分円弧状の断面形状を有する磁石基材）、切削の有無の何れか１つ以上を変更し、実施例１と同様の条件で行い、希土類焼結磁石を作製した。
【０１７５】
以上の各実施例、比較例において、用いた拡散源、磁石基材への希土類化合物含有液（ペースト）の塗布範囲（塗布高さＰｄ、塗布幅Ｐｗ、塗布面積、塗布率）、切削の有無、磁石基材の形状を表１に示す。なお、表１に示す磁石基材の形状の表示として、Ｗ型とは、直方体を表し、Ｃ型とは、断面形状が円弧状の磁石基材を表す。
【０１７６】
＜磁石特性の評価＞
製造した希土類焼結磁石の磁石特性を以下の方法で測定し、評価した。なお、磁石特性として、希土類焼結磁石の希土類焼結磁石体の両端部の残留磁束密度Ｂｒと中央部の残留磁束密度Ｂｒとの残留磁束密度比（Ｂｒ比）、ピーク数、質量歩留り、コギングを測定した。コギングは、各実施例および比較例で得られた希土類焼結磁石を用いて磁場解析シミュレーションを行い、コギングトルクを測定した。
【０１７７】
［Ｂｒ比］
（サンプルの取り出し）
Ｂｒ比の計測は、図３２に示すように、直方体の希土類焼結磁石の磁石端部から一辺１ｍｍの立方体（１×１×１ｍｍ）の磁気特性試料Ｋ１を取り出した。また、直方体の希土類焼結磁石の磁石中心部から一辺１ｍｍの立方体（１×１×１ｍｍ）の磁気特性試料Ｃ１を取り出した。
（ＢＨ測定）
取り出した磁気特性試料Ｋ１、Ｃ１の一部は、アクリル棒に固定し、振動試料型磁力計（ＶＳＭ：Vibrating Sample Magnetometer）を用いて測定して残留磁束密度Ｂｒを測定した。得られた各磁気特性試料Ｋ１、Ｃ１の残留磁束密度Ｂｒを、各々、Ｂｒ（Ｋ１）、Ｂｒ（Ｃ１）とした。
（Ｂｒ比の算出）
得られたＢｒ（Ｋ１）、Ｂｒ（Ｃ１）の値から、下記式（１）のように、Ｂｒ（Ｃ１）に対するＢｒ（Ｋ１）の低下率を算出し、Ｂｒ比を求めた。
Ｂｒ比＝［１−Ｂｒ（Ｋ１）］／Ｂｒ（Ｃ１）（％）・・・（１）
【０１７８】
［ピーク数］
各希土類焼結磁石の残留磁束密度Ｂｒから周方向における磁束を求め、このとき得られる波形からピーク数を求めた。
【０１７９】
［質量歩留り］
各希土類焼結磁石体を焼結・時効工程後から各工程完了後における希土類焼結磁石体の質量留とする。
【０１８０】
［コギングトルク］
各実施例および比較例により作製した希土類焼結磁石を図３１に示すようなＳＰＭモータ用の永久磁石として適用して磁場解析シミュレーションを行なった。ロータコアの外部
に永久磁石を配置した後、磁場を印加して無負荷の状態で、１０ｒｐｍで回転させたときのトルクの変動（コギングトルク）を測定した。
【０１８１】
各実施例および比較例の磁石特性の測定結果を表１に示す。
【０１８２】
【表１】
【０１８３】
表１より、希土類焼結磁石体に希土類化合物含有液を塗布しないか、塗布しても希土類焼結磁石体の全面、または希土類焼結磁石体の側面に希土類化合物含有液を塗布すると、Ｂｒ比は０．２５以下であり、磁束のピーク数も２つ確認され、コギングトルクも３．０Ｎ・ｍ以上であり、回転用磁石として用いることは好ましくないといえる（比較例１〜７参照）。また、段面を半円形状に切削して希土類焼結磁石体を用い、希土類化合物含有液を塗布しなかった希土類焼結磁石を用いた場合、Ｂｒ比は０．２５以上であったが、磁束のピーク数も１つ確認され、コギングトルクも２．５０Ｎ・ｍ以下であったため、回転用磁石として用いることはできるが、質量歩留りが悪いことから、高価な希土類金属を用いる回転用磁石として用いると費用が高額となるといえるため、好ましくない（比較例８、９参照）。
【０１８４】
これに対し、希土類焼結磁石体の端面（上面）の一部や、希土類焼結磁石体の角部、または希土類焼結磁石体の端面（上面）の一部とその側面に希土類化合物含有液を塗布すると、Ｂｒ比は０．２５よりも大きく１．５以下であり、磁束のピーク数も１つか２つ確認され、コギングトルクも２．８０Ｎ・ｍ以下となったことが確認された。
【０１８５】
よって、希土類焼結磁石体の端面の一部のみ希土類化合物含有液を所定量塗布し焼成して得られる希土類焼結磁石は、周方向における回転機用磁石の表面の磁束の波形を滑らかにし正弦波に近い形状とすることができる。このため、本実施形態に係る希土類焼結磁石をモータなど回転機用の永久磁石として用いることで、ＳＰＭモータなど回転機は、モータの回転中、コギングトルクなどの発生を低減することができ、モータのトルク特性などモータの性能を向上させることができ、長期間に亘って高出力を維持することができ、信頼性に優れる。このことから希土類焼結磁石体の端面の一部のみ希土類化合物含有液を所定量塗布し焼成して得られる希土類焼結磁石は、モータなど回転機用の永久磁石として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１８６】
１０ 回転機用磁石
１１ 希土類焼結磁石体
１１ａ、１１ｂ 端部
１１ｃ 側面部分
１１ｄ 中央部分
１１ｅ、１１ｆ 側面
２０ 希土類化合物塗布装置
２１ 希土類化合物含有液
２２ 浸漬槽
２４ 焼結磁石体移動機構
２５ 第１ブレード
２６ 第２ブレード
２７Ａ〜２７Ｃ 把持具
２８、２９、３０ シリンダ
３１ 溶液接触保護部材
３３ 被転写部材
４０ ＳＰＭモータ
４１ ハウジング
４２ ロータ
４３ ステータ
４４ 回転軸
４５ ロータコア（鉄芯）
４６ 永久磁石
４７ 磁石挿入スロット
４８ ステータコア
４９ スロットル
５０ コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石であり、
前記希土類焼結磁石体は、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータと対向する端面と前記端面に対向する端面とが略平行であると共に、
前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部分および前記両端部分に接する側面部分を含む両端部における残留磁束密度は、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の中央部分および前記中央部分に接する側面部分を含む中央部における残留磁束密度より低く、
前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部の残留磁束密度と中央部の残留磁束密度との比が０．４％以上であることを特徴とする回転機用磁石。
【請求項２】
前記希土類焼結磁石体は、前記ステータと対向する端面の少なくとも両端にＨＲ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）の希土類化合物を含む回転機用磁石。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転機用磁石を含むことを特徴とする回転機。
【請求項４】
Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体に対して、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータに対向する前記希土類焼結磁石体の端面の少なくとも両端に、ＨＲ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）の希土類化合物を含む希土類化合物含有液を塗布し、
前記希土類化合物含有液が乾燥した後、前記希土類焼結磁石体を熱処理し、前記希土類焼結磁石体中にＨＲの希土類化合物を拡散させることを特徴とする回転機用磁石の製造方法。
【請求項５】
前記希土類焼結磁石体として、前記ステータと対向する端面と前記端面と対向する端面とが略平行である希土類焼結磁石体を用いる請求項４に記載の回転機用磁石の製造方法。
【請求項６】
前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部に前記希土類化合物含有液を塗布する請求項４又は５に記載の回転機用磁石の製造方法。
【請求項７】
前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面と接する側面の全面又は一部に前記希土類化合物含有液を塗布する請求項５または６に記載の回転機用磁石の製造方法。
【請求項１】
Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体を有する希土類焼結磁石であり、
前記希土類焼結磁石体は、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータと対向する端面と前記端面に対向する端面とが略平行であると共に、
前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部分および前記両端部分に接する側面部分を含む両端部における残留磁束密度は、前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の中央部分および前記中央部分に接する側面部分を含む中央部における残留磁束密度より低く、
前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部の残留磁束密度と中央部の残留磁束密度との比が０．４％以上であることを特徴とする回転機用磁石。
【請求項２】
前記希土類焼結磁石体は、前記ステータと対向する端面の少なくとも両端にＨＲ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）の希土類化合物を含む回転機用磁石。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転機用磁石を含むことを特徴とする回転機。
【請求項４】
Ｒ2Ｔ14Ｂ（ＲはＮｄ、Ｐｒの何れか一方又は両方を主成分として含む１種以上の希土類元素であり、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを含む１種以上の遷移金属元素を表す）相の組成を含む希土類焼結磁石体に対して、回転機の周方向に配置された複数のコイルを有するステータに対向する前記希土類焼結磁石体の端面の少なくとも両端に、ＨＲ（Ｄｙ、Ｔｂの何れか一方又は両方を少なくとも含む希土類元素）の希土類化合物を含む希土類化合物含有液を塗布し、
前記希土類化合物含有液が乾燥した後、前記希土類焼結磁石体を熱処理し、前記希土類焼結磁石体中にＨＲの希土類化合物を拡散させることを特徴とする回転機用磁石の製造方法。
【請求項５】
前記希土類焼結磁石体として、前記ステータと対向する端面と前記端面と対向する端面とが略平行である希土類焼結磁石体を用いる請求項４に記載の回転機用磁石の製造方法。
【請求項６】
前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面の両端部に前記希土類化合物含有液を塗布する請求項４又は５に記載の回転機用磁石の製造方法。
【請求項７】
前記希土類焼結磁石体の前記ステータと対向する端面と接する側面の全面又は一部に前記希土類化合物含有液を塗布する請求項５または６に記載の回転機用磁石の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
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【図１６】
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【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
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【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
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【公開番号】特開２０１２−２１７２７０（Ｐ２０１２−２１７２７０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８０８１１（Ｐ２０１１−８０８１１）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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